Kako deluje Glow in the Dark Stuff

Ste se že kdaj vprašali, kako deluje sijaj v temi?

Govorim o materialih, ki resnično svetijo, ko ugasnete luči, ne pa tistih, ki to žarejo pod črno svetlobo ali ultravijolične svetlobe, ki nevidno visoko energijsko svetlobo dejansko pretvorijo v nižjo energijsko obliko, vidno vašim očem. Obstajajo tudi predmeti, ki svetijo zaradi nenehnih kemičnih reakcij, ki proizvajajo svetlobo, kot je kemiluminiscenca sijajnih palic. Obstajajo tudi bioluminescentni materiali, pri katerih sijaj povzročajo biokemične reakcije v živih celicah in žareče radioaktivne materiale, ki lahko oddajajo fotone ali žarejo zaradi toplote. Te stvari svetijo, kako pa je s žarečimi barvami ali zvezdami, ki jih lahko nalepite na strop?

Zvezde in barve in žareče plastične kroglice sijaj iz fosforescence. To je fotoluminiscenčni postopek, pri katerem material absorbira energijo in jo nato počasi sprošča v obliki vidne svetlobe. Fluorescenčni materiali žarejo po podobnem postopku, vendar fluorescenčni materiali sprostijo svetlobo v delih sekunde ali sekunde, kar ni dovolj dolgo, da sveti v večini praktičnih namenov.

V preteklosti so največ sijaja v temnih izdelkih uporabljali cinkov sulfid. Spojina je absorbirala energijo in jo nato počasi sproščala. Energija v resnici ni bila nekaj, kar bi lahko videli, zato so bile za izboljšanje sijaja in dodajanje barve dodane dodatne kemikalije, imenovane fosfor. Fosfor vzame energijo in jo pretvori v vidno svetlobo.

Sodoben žarek v temi uporablja namesto cinkovega sulfida aluminat stroncij. Shrani in sprosti približno 10-krat več svetlobe kot cinkov sulfid in njegov sijaj traja dlje. Za izboljšanje sijaja se pogosto doda redko zemeljski evropij. Sodobne barve so trajne in odporne na vodo, zato jih je mogoče uporabiti za zunanje okraske in ribiške vabe in ne le za nakit in plastične zvezde.

Dva glavna razloga sta, da sveti v temnih stvareh večinoma sveti zeleno. Prvi razlog je zato, ker je človeško oko še posebej občutljivo na zeleno svetlobo, zato se nam zdi najsvetlejša zelena. Proizvajalci izberejo fosforje, ki oddajajo zeleno barvo, da dobijo najsvetlejši navidezni sijaj.

Drugi razlog, da je zelena običajna barva, je, ker najpogostejša cenovno dostopna in nestrupena fosfor sveti zeleno. Zelena fosforica prav tako zasveti najdlje. Preprosta varnost in ekonomičnost!

Do neke mere obstaja tretji razlog, da je zelena najpogostejša barva. Zeleni fosfor lahko absorbira širok razpon valovnih dolžin svetlobe, da ustvari sijaj, zato se material lahko napolni pod sončno ali močno svetlobo v zaprtih prostorih. Številne druge barve fosforjev potrebujejo določene valovne dolžine svetlobe. Običajno je to ultravijolična svetloba. Da bodo te barve delovale (npr. Vijolična), morate žareč material izpostaviti UV svetlobi. Dejansko nekatere barve izgubijo naboj, kadar so izpostavljene sončni svetlobi ali dnevni svetlobi, zato jih ljudje ne uporabljajo tako enostavno ali zabavno. Zelena je enostavna za polnjenje, dolgotrajna in svetla.

Vendar sodobna akva modra barva tekmuje z zeleno v vseh teh vidikih. Barve, ki potrebujejo določeno valovno dolžino, ne svetijo svetlo, ali pa jih je potrebno pogosto polniti, vključujejo rdečo, vijolično in oranžno barvo. Vedno se razvijajo novi fosforji, zato lahko pričakujete nenehne izboljšave izdelkov.

Termoluminiscenca je sproščanje svetlobe pri segrevanju. V bistvu se absorbira dovolj infrardečega sevanja, da sprosti svetlobo v vidnem območju. Eden zanimivih termoluminiscenčnih materialov je klorofon, vrsta fluorita. Nekateri klorofan lahko sveti v temi preprosto od izpostavljenosti telesni toploti!

Nekateri fotoluminiscenčni materiali svetijo od triboluminescence. Tu pritisk na material daje energijo, potrebno za sproščanje fotonov. Domneva se, da postopek povzroči ločitev in spajanje statičnih električnih nabojev. Primeri naravnih triboluminescentnih materialov vključujejo sladkorja, kremen, fluorit, ahat in diamant.

Medtem ko večina svetleči materiali zanašajte se na fosforescenco, ker sijaj traja dolgo (ure ali celo dni), se pojavijo drugi luminescentni procesi. Poleg fluorescence, termoluminiscence in triboluminescence obstajajo tudi radioluminiscenca (zračenje se poleg svetlobe absorbira in sproščeno kot fotoni), kristaloluminiscenca (svetloba se sprošča med kristalizacijo) in sonoluminescenca (absorpcija zvočnih valov vodi v svetlobo izpust).

• Franz, Karl A.; Kehr, Wolfgang G.; Siggel, Alfred; Wieczoreck, Jürgen; Adam, Waldemar (2002). "Luminescentni materiali" v Ullmannova enciklopedija industrijske kemije. Wiley-VCH. Weinheim. doi: 10.1002 / 14356007.a15_519
• Roda, Aldo (2010). Kemiluminiscenca in bioluminiscenca: preteklost, sedanjost in prihodnost. Royal Society of Chemistry.
• Zitoun, D.; Bernaud, L.; Manteghetti, A (2009). Mikrovalovna sinteza fosforja, ki traja dolgo. J. Chem. Educ. 86. 72-75. doi: 10.1021 / ed086p72