Jinsi saruji inang'aa italeta mapinduzi usiku

Nilipokuwa mtoto, mama yangu alibandika nyota nyingi-za-giza kwenye dari ya chumba changu cha kulala. Kila usiku nilitazama kwa mshangao galaksi yangu ya kibinafsi ya ajabu. Fumbo lililo nyuma ya mng'ao mzuri uliifanya kuvutia zaidi. Lakini hata kujua fizikia ya fluorescence, matukio bado yana mvuto wenye nguvu. Nyenzo zinazowaka ni kutoa tu nishati ya mwanga iliyofyonzwa hapo awali kutoka kwa mazingira yao.

Fluorescence na phosphorescence ni maneno mawili yanayofanana lakini tofauti ambayo yanaelezea jinsi mwanga unavyotolewa kutoka kwa nyenzo, jambo linalojulikana kama photoluminescence. Nuru inapofyonzwa na nyenzo ya luminescent, kama vile fosforasi, elektroni husisimka na kuruka hadi hali ya juu ya nishati. Fluorescence hutokea wakati elektroni hizo zenye msisimko hupumzika mara moja kwenye hali yao ya chini, na kurejesha nishati hiyo ya mwanga kwenye mazingira.

Phosphorescence hutokea wakati nishati ya elektroni kufyonzwa si tu husababisha elektroni kuwa na msisimko, lakini pia kubadilisha hali ya elektroni spin. Elektroni hii iliyobadilishwa maradufu sasa ni mtumwa wa sheria changamano za mechanics ya quantum na lazima ihifadhi nishati ya mwanga hadi ipate hali thabiti ya kupumzika. Hii inaruhusu nyenzo kuhifadhi mwanga kwa muda mrefu zaidi kabla ya kupumzika. Nyenzo zinazong'aa kwa kawaida ni za umeme na fosforasi kwa wakati mmoja, zikichangia takriban matumizi sawa ya maneno (Boundless 2016). Nguvu ya mwanga ambayo nishati ya jua inaweza kuzalisha ni ya kuvutia sana.

Kutumia fluorescence na phosphorescence kwa mitaa yetu

Fitina yangu katika kila kitu chenye nuru ya picha inakaribia kutosheka zaidi ya mawazo yangu ya ajabu, kutokana na uvumbuzi wa hivi majuzi wa Dk. Jose Carlos Rubio katika Chuo Kikuu cha San Nicolas Hidalgo huko Mexico. Dk. Carlos Rubio amefaulu kuunda saruji-ndani-giza baada ya miaka tisa ya utafiti na maendeleo. Teknolojia hii iliyoidhinishwa hivi majuzi huhifadhi utendakazi wa saruji lakini huondoa muundo wa fuwele usio wazi wa bidhaa, kuruhusu nyenzo za fosforasi kuonekana (Elderridge 2016). Saruji "inachaji" kwa ujazo kamili katika dakika kumi tu ya kufichuliwa na mwanga wa asili na itawaka kwa hadi saa 12 kila usiku. Fluorescence ya nyenzo pia ni ya kudumu kabisa kwa mtihani wa wakati. Mwangaza utapungua kwa 1-2% pekee kila mwaka na kudumisha uwezo wa zaidi ya 60% kwa zaidi ya miaka 20 (Balogh 2016).