Як свеціцца цэмент зробіць рэвалюцыю ў ночы

Калі я быў дзіцем, мама прыляпіла дзесяткі свецяцца ў цемры зорак на столь маёй спальні. Кожную ноч я са страхам глядзеў на сваю цудоўную галактыку. Містыка прыгожага ззяння зрабіла яго значна больш прывабным. Але нават ведаючы фізіку флуарэсцэнцыі, гэтая з'ява ўсё яшчэ мае моцную прывабную сілу. Матэрыялы, якія свецяцца, проста выпраменьваюць светлавую энергію, раней паглынутую з навакольнага асяроддзя.

Флуарэсцэнцыя і фасфарэсцэнцыя - два падобныя, але розныя тэрміны, якія апісваюць, як святло выпраменьваецца з матэрыялу, з'ява, вядомая як фоталюмінесцэнцыя. Калі святло паглынаецца фоталюмінесцэнтным матэрыялам, такім як люмінафор, электроны ўзбуджаюцца і пераходзяць у больш высокія энергетычныя станы. Флуарэсцэнцыя ўзнікае, калі гэтыя ўзбуджаныя электроны неадкладна расслабляюцца да свайго асноўнага стану, вяртаючы светлавую энергію ў навакольнае асяроддзе.

Фасфарэсцэнцыя ўзнікае, калі паглынутая энергія электронаў не толькі выклікае ўзбуджэньне электронаў, але і змяняе стан спіна электрона. Гэты двойчы зменены электрон цяпер з'яўляецца рабом складаных правілаў квантавай механікі і павінен захоўваць светлавую энергію, пакуль не дасягне стабільнага стану, у якім можна расслабіцца. Гэта дазваляе матэрыялу захоўваць святло на працягу значна больш працяглых перыядаў часу, перш чым расслабіцца. Матэрыялы, якія свецяцца, звычайна адначасова з'яўляюцца флуоресцентными і фасфарэсцэнтнымі, што абумоўлівае выкарыстанне гэтых тэрмінаў амаль як сінонім (Boundless 2016). Сіла святла, якую можа генераваць сонечная энергія, сапраўды захоплівае дух.

Выкарыстанне флуарэсцэнцыі і фасфарэсцэнцыі для нашых вуліц

Дзякуючы нядаўняму вынаходніцтву доктара Хасэ Карласа Рубіё з Універсітэта Сан-Нікалас-Ідальга ў Мексіцы, мая інтрыга ва ўсім фоталюмінесцэнтным асяроддзі будзе задаволена больш, чым мае самыя смелыя ўяўленні. Доктар Карлас Рубіё паспяхова стварыў цэмент, які свеціцца ў цемры, пасля дзевяці гадоў даследаванняў і распрацовак. Гэтая нядаўна запатэнтаваная тэхналогія захоўвае функцыянальнасць цэменту, але выдаляе непразрыстую мікраструктуру крышталічнага пабочнага прадукту, што дазваляе бачыць фасфарысцыруючыя матэрыялы (Elderidge 2016). Цэмент «зараджаецца» на поўную магутнасць усяго за дзесяць хвілін пад уздзеяннем натуральнага святла і будзе свяціцца да 12 гадзін кожную ноч. Флуарэсцэнцыя матэрыялу таксама даволі ўстойлівая да выпрабавання часам. Яркасць будзе змяншацца толькі на 1-2% штогод і падтрымліваць магутнасць больш за 60% на працягу больш чым 20 гадоў (Balogh 2016).