Crooner Bing Crosby visste ett och annat om ljud. 1947, inser att inspelad musik lät bättre på magnetiska rulle-till-rulle-band än på vinylskivor, han investerade i ett företag för att utveckla utrustning för att spela in sina radioprogram. Snart, rulle-till-rulle-band och inspelnings- och uppspelningsmaskiner var ett hushållsdille. Nu, när rullband gör comeback bland ljudfantaster, forskare reder ut hemligheten bakom varför några decennier gamla band är ospelbara, medan andra behåller sin ursprungliga suveräna ljudtrohet.

Forskarna presenterar sina resultat genom onlineplattformen American Chemical Society (ACS) SciMeetings.

"Det är ett mysterium varför vissa band håller och andra inte, " säger Andrew R Davis, Ph.D. "Jag pratade med ljudtekniker för att fråga vad de gör för att åtgärda ospelbara band. De visste att uppvärmning av skadade band fungerade, och de använde allt från brödrostsugnar till hårtorkar. Men ingen visste exakt varför värme fungerade, och ibland återgick banden snabbt till att vara ospelbara. Vi försöker ta reda på varför."

Projektet är av särskilt intresse för Davis, en polymerkemist vid Library of Congress (LC), som har nästan 200, 000 rullar med ljudband som spänner över inspelningar av populära musiker, National Public Radio (NPR) sändningsarkiv och American Folklife Center. Samlingarna används av forskare och dokumentärproducenter runt om i världen. universitet, privata medborgare och museer har också åldrande rulle-till-rulle-band, och Davis betonar att hans arbete kan hjälpa dem att bevara inspelningar i sina samlingar, också.

Rulle-till-rulle-tejper består i allmänhet av en flerskiktspolyester-uretanpolymer som innehåller olika tillsatser och smörjmedel. Band som försämras har ofta "sticky-shed syndrome, " som skapas av försämringen av bindemedel i en magnetisk tejp som håller fast den magnetiserbara järnoxidbeläggningen på sin plastbärare eller som håller fast den tunnare bakbeläggningen på utsidan av tejpen. Sticky-shed-syndrom lämnar en rest som kan skada band och uppspelningsutrustning.

Den söta platsen för värmebehandling av tejper verkar vara runt 130°F, säger Davis. I sina studier, Davis använde provband från LC:s analyslabb som är representativa för bibliotekets värdefulla samlingar. På de flesta band han studerade, han observerade att rester på ytan av bindemedelsskiktet var kristallina och polyesterliknande. Han fann också att dessa rester smälte tillbaka till bulkpolymerskiktet vid uppvärmning, förvandla ett ospelbart band till ett spelbart. Det visar sig att kristallerna dyker upp igen, eller blomma, på bandytan när de blir ospelbara igen. Hans studier av termiska övergångar i det magnetiska skiktet och polyetylentereftalat-stödfilmen indikerar att en enskild komponent inte står för tejpnedbrytning och att de skadliga resterna inte är isolerade till tejpbindemedelsskiktet.

"Denna forskning bekräftade också vad vi hörde från ljudtekniker, att värmebehandlade tejper som lindades på rullar återgick till ett synbart försämrat tillstånd inom några veckor, " säger Davis. "Överraskande nog, fann vi att när våra små avlindade testprover av tejp värmebehandlades, de verkade vara optiskt bra även efter veckor. Uppenbarligen har det en viss effekt på banden att bli sårad."

"En förklaring är att när du bakar och smälter tejprester, de överförs till baksidan av den intilliggande, omagnetiskt lager av tejp. När det svalnar, det återförs till oxidskiktet om tejpen är hårt lindad, ", säger Davis. "Eller kanske har trycket av att linda rullen något att göra med smält- och omkristalliseringsprocessen." Davis och hans kollegor studerar dessa möjligheter nu.

Trots det pågående mysteriet, Davis har råd för människor som älskar sina förvaringsutrymmen av rulle-till-rulle-band och vill veta hur man lagrar eller återställer sina gamla band. "Det bästa alternativet är att köpa en bra teknisk ugn för att kontrollera temperaturen på restaureringen och bra uppspelningsutrustning, snarare än mycket specifika miljökontroller, " säger han. "Du skulle förmodligen inte vilja förvara dina band i en bastu, men normala säsongsmässiga förändringar i temperatur och luftfuktighet verkar båda gott för bandlagring."