Kā kvēlojošs cements radīs revolūciju naktī

Kad es biju bērns, mana māte uz manas guļamistabas griestiem līmēja desmitiem tumsā mirdzošu zvaigžņu. Katru nakti es ar bijību skatījos uz savu brīnišķīgo personīgo galaktiku. Skaistā mirdzuma noslēpums padarīja to daudz pievilcīgāku. Bet pat zinot fluorescences fiziku, parādībām joprojām ir spēcīga pievilkšanās. Materiāli, kas spīd, vienkārši izstaro gaismas enerģiju, kas iepriekš absorbēta no apkārtējās vides.

Fluorescence un fosforescence ir divi līdzīgi, taču atšķirīgi termini, kas apraksta, kā gaisma tiek izstarota no materiāla, parādība, kas pazīstama kā fotoluminiscence. Kad gaismu absorbē fotoluminiscējošs materiāls, piemēram, fosfors, elektroni tiek satraukti un pāriet uz augstākas enerģijas stāvokļiem. Fluorescence notiek, kad šie satrauktie elektroni nekavējoties atslābinās savā pamata stāvoklī, atgriežot šo gaismas enerģiju vidē.

Fosforescence notiek, kad elektronu absorbētā enerģija ne tikai izraisa elektronu ierosmi, bet arī maina elektronu griešanās stāvokli. Šis divreiz izmainītais elektrons tagad ir kvantu mehānikas sarežģīto noteikumu vergs, un tam ir jāsaglabā gaismas enerģija, līdz tas ir sasniedzis stabilu stāvokli, kurā atpūsties. Tas ļauj materiālam saglabāt gaismu ievērojami ilgāku laiku pirms atslābināšanās. Materiāli, kas mirdz, parasti vienlaikus ir gan fluorescējoši, gan fosforescējoši, kas veido gandrīz sinonīmu terminu lietojumu (Boundless 2016). Gaismas spēks, ko var radīt saules enerģija, ir patiesi elpu aizraujošs.

Fluorescences un fosforescences izmantošana mūsu ielām

Mana intriga par visu, kas ir luminiscējoša, drīz tiks apmierināta, pārsniedzot manus visdrosmīgākos iztēles, pateicoties nesenam izgudrojumam, ko izstrādājis doktors Hosē Karloss Rubio Sannikola Hidalgo Universitātē Meksikā. Dr Carlos Rubio pēc deviņu gadu ilgas izpētes un izstrādes ir veiksmīgi radījis tumsā mirdzošu cementu. Šī nesen patentētā tehnoloģija saglabā cementa funkcionalitāti, bet noņem necaurspīdīgo kristālisko blakusproduktu mikrostruktūru, ļaujot redzēt fosforescējošos materiālus (Elderidge 2016). Cements “uzlādējas” līdz pilnai jaudai tikai desmit minūšu laikā, pakļaujot to dabiskajam apgaismojumam, un katru nakti spīdēs līdz pat 12 stundām. Materiāla fluorescence ir arī diezgan izturīga laika pārbaudei. Spilgtums samazināsies tikai par 1-2% gadā un saglabās vairāk nekā 60% jaudu vairāk nekā 20 gadus (Balogh 2016).