Xi măng phát sáng sẽ cách mạng hóa màn đêm như thế nào

Khi tôi còn nhỏ, mẹ tôi đã dán hàng chục ngôi sao phát sáng trong bóng tối lên trần phòng ngủ của tôi. Mỗi đêm, tôi kinh ngạc ngắm nhìn thiên hà tuyệt vời của riêng mình. Sự huyền bí đằng sau ánh sáng đẹp đẽ khiến nó trở nên hấp dẫn hơn nhiều. Nhưng ngay cả khi biết tính chất vật lý của huỳnh quang, hiện tượng này vẫn có sức hút mạnh mẽ. Các vật liệu phát sáng chỉ đơn giản là phát ra năng lượng ánh sáng được hấp thụ trước đó từ môi trường xung quanh.

Huỳnh quang và lân quang là hai thuật ngữ tương tự nhưng khác biệt mô tả cách ánh sáng phát ra từ vật liệu, một hiện tượng được gọi là phát quang. Khi ánh sáng được hấp thụ bởi vật liệu phát quang, như phốt pho, các electron bị kích thích và chuyển sang trạng thái năng lượng cao hơn. Sự phát huỳnh quang xảy ra khi các electron bị kích thích đó ngay lập tức trở về trạng thái cơ bản, trả lại năng lượng ánh sáng đó cho môi trường.

Hiện tượng lân quang xảy ra khi năng lượng hấp thụ của các electron không chỉ làm cho các electron bị kích thích mà còn làm thay đổi trạng thái spin của electron. Electron bị thay đổi gấp đôi này hiện là nô lệ của các quy tắc phức tạp của cơ học lượng tử và phải giữ lại năng lượng ánh sáng cho đến khi nó đạt được trạng thái ổn định để thư giãn. Điều này cho phép vật liệu giữ lại ánh sáng trong khoảng thời gian dài hơn đáng kể trước khi giãn ra. Các vật liệu phát sáng thường có cả huỳnh quang và lân quang đồng thời, chiếm việc sử dụng thuật ngữ gần như đồng nghĩa (Boundless 2016). Sức mạnh của ánh sáng mà năng lượng mặt trời có thể tạo ra thực sự ngoạn mục.

Khai thác huỳnh quang và lân quang cho đường phố của chúng ta

Mưu đồ của tôi trong mọi thứ phát quang ảnh sắp được thỏa mãn ngoài sức tưởng tượng điên rồ nhất của tôi, nhờ một phát minh gần đây của Tiến sĩ Jose Carlos Rubio tại Đại học San Nicolas Hidalgo ở Mexico. Tiến sĩ Carlos Rubio đã chế tạo thành công xi măng phát sáng trong bóng tối sau 2016 năm nghiên cứu và phát triển. Công nghệ được cấp bằng sáng chế gần đây này giữ lại chức năng của xi măng nhưng loại bỏ vi cấu trúc sản phẩm phụ tinh thể mờ đục, cho phép nhìn thấy vật liệu lân quang (Elderidge 12). Xi măng “sạc” hết công suất chỉ sau mười phút tiếp xúc với ánh sáng tự nhiên và sẽ phát sáng trong tối đa 1 giờ mỗi đêm. Chất huỳnh quang của vật liệu cũng khá bền trước thử thách của thời gian. Độ sáng sẽ chỉ giảm 2-60% mỗi năm và duy trì hơn 20% công suất trong hơn 2016 năm (Balogh XNUMX).