Kuidas hõõguv tsement muudab öö revolutsiooniliseks

Kui ma laps olin, liimis ema mu magamistoa lakke kümneid pimedas helendavaid tähti. Igal õhtul vaatasin aukartusega oma imelist isiklikku galaktikat. Kauni sära taga olev müstika muutis selle palju ahvatlevamaks. Kuid isegi fluorestsentsi füüsikat teades on nähtustel siiski võimas tõmbejõud. Hõõguvad materjalid kiirgavad lihtsalt ümbritsevast varem neeldunud valgusenergiat.

Fluorestsents ja fosforestsents on kaks sarnast, kuid erinevat terminit, mis kirjeldavad, kuidas materjalist valgust kiirgab – nähtust nimetatakse fotoluminestsentsiks. Kui valgust neelab fotoluminestseeruv materjal, näiteks fosfor, ergastuvad elektronid ja hüppavad kõrgemasse energiaolekusse. Fluorestsents tekib siis, kui need ergastatud elektronid lõdvestuvad kohe oma põhiolekusse, tagastades selle valgusenergia keskkonda.

Fosforestsents tekib siis, kui elektronide neeldunud energia mitte ainult ei põhjusta elektronide ergastumist, vaid muudab ka elektronide pöörlemisolekut. See kahekordselt muudetud elektron on nüüd kvantmehaanika keeruliste reeglite ori ja peab säilitama valgusenergiat, kuni on saavutanud stabiilse oleku, milles lõõgastuda. See võimaldab materjalil hoida valgust märkimisväärselt pikemat aega enne lõõgastumist. Hõõguvad materjalid on tavaliselt samaaegselt nii fluorestseeruvad kui ka fosforestseeruvad, mis on terminite peaaegu sünonüümne kasutamine (Boundless 2016). Valguse jõud, mida päikeseenergia suudab genereerida, on tõeliselt hingekosutav.

Fluorestsentsi ja fosforestsentsi kasutamine meie tänavatel

Minu intriig kõiges foto-luminestsentsis on saamas rahuldatud üle mu metsikumate ettekujutuste, tänu hiljutisele leiutisele, mille tegi dr Jose Carlos Rubio San Nicolas Hidalgo ülikoolist Mehhikos. Dr Carlos Rubio on pärast üheksa aastat kestnud uurimis- ja arendustööd edukalt loonud pimedas hõõguva tsemendi. See hiljuti patenteeritud tehnoloogia säilitab tsemendi funktsionaalsuse, kuid eemaldab läbipaistmatu kristalse kõrvalprodukti mikrostruktuuri, võimaldades näha fosforestseeruvaid materjale (Elderidge 2016). Tsement "laadib" täisvõimsusel vaid kümne minutiga loomuliku valguse käes ja helendab igal õhtul kuni 12 tundi. Materjali fluorestsents on ka ajaproovile üsna vastupidav. Heledus väheneb vaid 1-2% aastas ja säilitab üle 60% võimsust rohkem kui 20 aastat (Balogh 2016).