چگونه سیمان درخشان شب را متحول خواهد کرد

وقتی بچه بودم، مادرم ده ها ستاره درخشان در تاریکی را روی سقف اتاق خوابم چسباند. هر شب با هیبت به کهکشان شخصی شگفت انگیزم نگاه می کردم. رمز و راز پشت درخشش زیبا آن را بسیار جذاب تر کرده است. اما حتی با دانستن فیزیک فلورسانس، این پدیده همچنان کشش قدرتمندی دارد. موادی که می درخشند صرفاً انرژی نوری ساطع می کنند که قبلاً از محیط اطراف خود جذب شده است.

فلورسانس و فسفرسانس دو اصطلاح مشابه و در عین حال متمایز هستند که نحوه تابش نور از یک ماده را توصیف می کنند، پدیده ای که به عنوان فوتولومینسانس شناخته می شود. هنگامی که نور توسط یک ماده نورافشانی مانند فسفر جذب می شود، الکترون ها برانگیخته می شوند و به حالت های انرژی بالاتر می پرند. فلورسانس زمانی اتفاق می‌افتد که آن الکترون‌های برانگیخته بلافاصله به حالت پایه خود شل می‌شوند و آن انرژی نور را به محیط باز می‌گردانند.

فسفرسانس زمانی اتفاق می افتد که انرژی جذب شده الکترون ها نه تنها باعث تحریک الکترون ها می شود، بلکه حالت اسپین الکترون را نیز تغییر می دهد. این الکترون دوبرابر تغییر یافته اکنون برده قوانین پیچیده مکانیک کوانتومی است و باید انرژی نور را تا زمانی که به حالتی پایدار دست یابد که در آن استراحت کند، حفظ کند. این به مواد اجازه می دهد تا قبل از استراحت، نور را برای مدت زمان طولانی تری حفظ کنند. موادی که می درخشند معمولاً به طور همزمان هم فلورسنت و هم فسفرسنت هستند که استفاده تقریباً مترادف این اصطلاحات را به حساب می آورند (Boundless 2016). قدرت نوری که انرژی خورشیدی می تواند تولید کند واقعاً نفس گیر است.

مهار فلورسانس و فسفرسنس برای خیابان های ما

به دلیل اختراع اخیر دکتر خوزه کارلوس روبیو در دانشگاه سان نیکلاس هیدالگو در مکزیک، دسیسه من در هر چیزی که درخشنده است، فراتر از تصورات وحشیانه من برآورده می شود. دکتر کارلوس روبیو پس از نه سال تحقیق و توسعه، سیمانی درخشان در تاریکی را با موفقیت ایجاد کرد. این فناوری اخیراً ثبت اختراع شده، عملکرد سیمان را حفظ می کند، اما ریزساختار فرعی کریستالی مات را حذف می کند و اجازه می دهد مواد فسفری دیده شوند (الدریج 2016). سیمان تنها در ده دقیقه قرار گرفتن در معرض نور طبیعی با ظرفیت کامل شارژ می شود و هر شب تا 12 ساعت می درخشد. فلورسانس ماده نیز در برابر آزمایش زمان بسیار بادوام است. روشنایی سالانه تنها 1-2٪ کاهش می یابد و بیش از 60٪ ظرفیت را برای بیش از 20 سال حفظ می کند (Blogh 2016).