Kako bo svetleči cement revolucioniral noč

Ko sem bil otrok, je mama na strop moje spalnice prilepila na desetine zvezd, ki se svetijo v temi. Vsak večer sem s strahospoštovanjem strmel v svojo čudovito osebno galaksijo. Mističnost za čudovitim sijajem ga je naredila toliko bolj privlačnega. Toda tudi če poznamo fiziko fluorescence, ima ta pojav še vedno močno privlačnost. Materiali, ki svetijo, preprosto oddajajo svetlobno energijo, ki so jo prej absorbirali iz okolice.

Fluorescenca in fosforescenca sta dva podobna, a različna izraza, ki opisujeta, kako se svetloba oddaja iz materiala, pojav, znan kot fotoluminiscenca. Ko fotoluminiscentni material, kot je fosfor, absorbira svetlobo, se elektroni vzbudijo in preskočijo v višja energijska stanja. Fluorescenca se pojavi, ko se ti vzbujeni elektroni takoj sprostijo v svoje osnovno stanje in vrnejo to svetlobno energijo v okolje.

Do fosforescence pride, ko energija, ki jo absorbirajo elektroni, ne le povzroči vzburjenje elektronov, ampak tudi spremeni stanje vrtenja elektronov. Ta dvojno spremenjeni elektron je zdaj suženj zapletenih pravil kvantne mehanike in mora ohraniti svetlobno energijo, dokler ne doseže stabilnega stanja, v katerem se sprosti. To omogoča materialu, da zadrži svetlobo bistveno dlje časa, preden se sprosti. Materiali, ki svetijo, so običajno fluorescentni in fosforescentni hkrati, kar je posledica skoraj sinonimne uporabe izrazov (Boundless 2016). Moč svetlobe, ki jo lahko ustvari sončna energija, je res osupljiva.

Izkoriščanje fluorescence in fosforescence za naše ulice

Zaradi nedavnega izuma dr. Joseja Carlosa Rubia na Univerzi San Nicolas Hidalgo v Mehiki bo moja spletka glede vsega, kar je foto-luminiscentno, kmalu izpolnjena, tako da bo presegla moje najbolj nore domišljije. Dr. Carlos Rubio je po devetih letih raziskav in razvoja uspešno ustvaril cement, ki se sveti v temi. Ta nedavno patentirana tehnologija ohranja funkcionalnost cementa, vendar odstrani neprozorno kristalno stransko mikrostrukturo produkta, kar omogoča videnje fosforescentnih materialov (Elderidge 2016). Cement se »napolni« do polne zmogljivosti v samo desetih minutah izpostavljenosti naravni svetlobi in bo svetil do 12 ur vsako noč. Fluorescenca materiala je tudi precej obstojna na preizkusu časa. Svetlost se bo zmanjšala le za 1-2 % letno in ohranila več kot 60 % zmogljivost več kot 20 let (Balogh 2016).