Kaip žėrintis cementas pakeis naktį

Kai buvau vaikas, mama ant mano miegamojo lubų klijavo dešimtis tamsoje šviečiančių žvaigždžių. Kiekvieną vakarą su baime žiūrėjau į savo nuostabią asmeninę galaktiką. Gražaus švytėjimo paslaptis padarė jį daug patrauklesnį. Tačiau net ir žinant fluorescencijos fiziką, reiškiniai vis dar turi galingą trauką. Šviečiančios medžiagos tiesiog skleidžia šviesos energiją, anksčiau sugertą iš aplinkos.

Fluorescencija ir fosforescencija yra du panašūs, tačiau skirtingi terminai, apibūdinantys, kaip šviesa skleidžiama iš medžiagos, reiškinys, žinomas kaip fotoliuminescencija. Kai šviesą sugeria fotoliuminescencinė medžiaga, tokia kaip fosforas, elektronai sužadinami ir pereina į aukštesnę energijos būseną. Fluorescencija atsiranda, kai tie sužadinti elektronai iš karto atsipalaiduoja į savo pagrindinę būseną, grąžindami tą šviesos energiją į aplinką.

Fosforescencija įvyksta, kai elektronų sugerta energija ne tik sukelia elektronų susijaudinimą, bet ir keičia elektronų sukimosi būseną. Šis dvigubai pakeistas elektronas dabar yra sudėtingų kvantinės mechanikos taisyklių vergas ir turi išlaikyti šviesos energiją tol, kol pasieks stabilią būseną atsipalaiduoti. Tai leidžia medžiagai išlaikyti šviesą žymiai ilgesnį laiką prieš atsipalaiduojant. Medžiagos, kurios šviečia, paprastai yra ir fluorescencinės, ir fosforinės vienu metu, todėl terminai vartojami beveik sinonimiškai (Boundless 2016). Šviesos galia, kurią gali generuoti saulės energija, yra tikrai kvapą gniaužianti.

Fluorescencijos ir fosforescencijos panaudojimas mūsų gatvėse

Mano intriga viskuo, kas šviečia nuo šviesos, netrukus bus patenkinta, nei net neįsivaizduoju, dėl neseniai išradimo, kurį sukūrė daktaras Jose Carlosas Rubio iš San Nicolas Hidalgo universiteto Meksikoje. Dr. Carlosas Rubio po devynerių metų tyrimų ir plėtros sėkmingai sukūrė tamsoje švytintį cementą. Ši neseniai patentuota technologija išlaiko cemento funkcionalumą, tačiau pašalina nepermatomą kristalinio šalutinio produkto mikrostruktūrą, todėl galima pamatyti fosforescuojančias medžiagas (Elderidge 2016). Cementas „įkrauna“ visu pajėgumu tik per dešimt minučių natūralios šviesos ir švytės iki 12 valandų kiekvieną naktį. Medžiagos fluorescencija taip pat yra gana patvari laiko išbandymui. Ryškumas kasmet sumažės tik 1-2% ir išliks daugiau nei 60% daugiau nei 20 metų (Balogh 2016).