Kako će užareni cement revolucionirati noć

Kad sam bio dijete, moja je majka lijepila na desetke zvijezda koje su svijetlele u mraku na strop moje spavaće sobe. Svake sam večeri sa strahopoštovanjem gledao u svoju divnu osobnu galaksiju. Mističnost iza prekrasnog sjaja učinila ga je mnogo privlačnijim. Ali čak i poznavajući fiziku fluorescencije, fenomen još uvijek ima snažnu privlačnost. Materijali koji svijetle jednostavno emitiraju svjetlosnu energiju koju su prethodno apsorbirali iz okoline.

Fluorescencija i fosforescencija su dva slična, ali različita pojma koja opisuju kako se svjetlost emitira iz materijala, fenomen poznat kao fotoluminiscencija. Kada svjetlo apsorbira foto-luminiscentni materijal, poput fosfora, elektroni se pobuđuju i prelaze u viša energetska stanja. Fluorescencija se događa kada se ti pobuđeni elektroni odmah opuste u svoje osnovno stanje, vraćajući tu svjetlosnu energiju u okolinu.

Fosforescencija se događa kada apsorbirana energija elektrona ne samo da uzrokuje pobuđivanje elektrona, već također mijenja stanje spina elektrona. Ovaj dvostruko promijenjeni elektron sada je rob složenih pravila kvantne mehanike i mora zadržati svjetlosnu energiju dok ne postigne stabilno stanje u kojem se može opustiti. To omogućuje materijalu da zadrži svjetlost značajno duže vrijeme prije nego što se opusti. Materijali koji svijetle obično su i fluorescentni i fosforescentni istovremeno, što objašnjava gotovo sinonimnu upotrebu izraza (Boundless 2016). Snaga svjetlosti koju solarna energija može proizvesti zaista oduzima dah.

Iskorištavanje fluorescencije i fosforescencije za naše ulice

Moje intrigiranje u svemu što je foto-luminiscentno bit će zadovoljeno iznad moje najluđe zamisli, zbog nedavnog izuma dr. Josea Carlosa Rubia sa Sveučilišta San Nicolas Hidalgo u Meksiku. Dr. Carlos Rubio je nakon devet godina istraživanja i razvoja uspješno stvorio cement koji svijetli u mraku. Ova nedavno patentirana tehnologija zadržava funkcionalnost cementa, ali uklanja neprozirnu kristalnu mikrostrukturu nusproizvoda, omogućujući vidljive fosforescentne materijale (Elderidge 2016.). Cement se "napuni" do punog kapaciteta u samo deset minuta izlaganja prirodnom svjetlu i svijetlit će do 12 sati svake noći. Fluorescencija materijala također je prilično otporna na test vremena. Svjetlina će se smanjiti za samo 1-2% godišnje i zadržati preko 60% kapaciteta više od 20 godina (Balogh 2016).