Как светящийся цемент изменит ночь

Когда я был ребенком, моя мама приклеила десятки светящихся в темноте звезд на потолок моей спальни. Каждую ночь я с трепетом смотрел на свою чудесную личную галактику. Таинственность красивого свечения делала его еще более привлекательным. Но даже зная физику флуоресценции, это явление все равно имеет мощную притягательную силу. Светящиеся материалы просто излучают световую энергию, ранее поглощенную из их окружения.

Флуоресценция и фосфоресценция — два похожих, но разных термина, которые описывают, как свет излучается из материала, явление, известное как фотолюминесценция. Когда свет поглощается фотолюминесцентным материалом, таким как люминофор, электроны возбуждаются и переходят в более высокие энергетические состояния. Флуоресценция возникает, когда эти возбужденные электроны немедленно возвращаются в свое основное состояние, возвращая эту световую энергию в окружающую среду.

Фосфоресценция возникает, когда поглощенная электронами энергия не только вызывает возбуждение электронов, но и изменяет состояние спина электрона. Этот дважды измененный электрон теперь подчиняется сложным правилам квантовой механики и должен сохранять световую энергию до тех пор, пока не достигнет стабильного состояния, в котором можно расслабиться. Это позволяет материалу удерживать свет в течение значительно более длительного периода времени, прежде чем расслабиться. Светящиеся материалы обычно одновременно флуоресцируют и фосфоресцируют, что объясняет почти синонимичное использование этих терминов (Boundless 2016). Сила света, которую может генерировать солнечная энергия, поистине захватывает дух.

Использование флуоресценции и фосфоресценции для наших улиц

Мой интерес ко всему фотолюминесцентному почти удовлетворён сверх моих самых смелых фантазий благодаря недавнему изобретению доктора Хосе Карлоса Рубио из Университета Сан-Николас-Идальго в Мексике. Доктор Карлос Рубио успешно создал светящийся в темноте цемент после девяти лет исследований и разработок. Эта недавно запатентованная технология сохраняет функциональность цемента, но удаляет непрозрачную кристаллическую микроструктуру побочного продукта, позволяя увидеть фосфоресцирующие материалы (Elderidge 2016). Цемент «заряжается» до полной мощности всего за десять минут воздействия естественного света и будет светиться до 12 часов каждую ночь. Флуоресценция материала также достаточно устойчива к испытанию временем. Яркость будет уменьшаться всего на 1-2% в год и поддерживать мощность более 60% в течение более 20 лет (Балог, 2016).