Hur Glow in the Dark Stuff fungerar

Har du någonsin undrat hur glöd i de mörka sakerna fungerar?

Jag talar om material som verkligen glöder efter att du tänder lamporna, inte de som glöd under svart ljus eller ultraviolett ljus, som verkligen bara konverterar osynligt högenergiljus till en lägre energiform som är synlig för dina ögon. Det finns också föremål som lyser på grund av pågående kemiska reaktioner som producerar ljus, som kemiluminescens av glödpinnar. Det finns också bioluminescerande material, där glödet orsakas av biokemiska reaktioner i levande celler, och glödande radioaktiva material, som kan avge fotoner eller glöda på grund av värme. Dessa saker lyser, men hur är det med glödande färger eller de stjärnor du kan hålla fast i taket?

Stjärnor och måla och glödande plastpärlor glöd från fosforescens. Detta är en fotoluminescerande process där ett material absorberar energi och sedan långsamt frigör det i form av synligt ljus. Fluorescerande material glöd via en liknande process, men fluorescerande material släpper ljus inom fraktioner på en sekund eller sekunder, vilket inte är tillräckligt länge för att glödas för mest praktiska ändamål.

Tidigare tillverkades mest glöd i de mörka produkterna med zinksulfid. Föreningen absorberade energi och släppte den sedan långsamt över tiden. Energin var inte riktigt något du kunde se, så ytterligare kemikalier som kallas fosforer tillsattes för att förbättra glödet och lägga till färg. Fosfor tar energin och omvandlar den till synligt ljus.

Modern glöd i mörka saker använder strontiumaluminat istället för zinksulfid. Den lagrar och släpper cirka tio gånger mer ljus än zinksulfiden och dess glöd håller längre. Den sällsynta jordens europium läggs ofta till för att öka glödet. De moderna färgerna är tåliga och vattentåliga, så de kan användas för utomhusdekorationer och fiske lockar och inte bara smycken och plaststjärnor.

Det finns två huvudsakliga skäl till varför glöd i de mörka sakerna glöder mest grönt. Det första skälet beror på att det mänskliga ögat är särskilt känsligt för grönt ljus, så grönt verkar ljusast för oss. Tillverkarna väljer fosforer som släpper ut grönt för att få den ljusaste uppenbara glöd.

Det andra skälet till att grönt är en vanlig färg är att den vanligaste prisvärda och giftfri fosfor lyser grönt. Den gröna fosforen lyser också längst. Det är enkel säkerhet och ekonomi!

Till viss del finns det en tredje anledning till att grön är den vanligaste färgen. Den gröna fosforen kan absorbera ett brett intervall av våglängder för ljus för att ge en glöd, så materialet kan laddas under solljus eller starkt inomhusljus. Många andra färger på fosforer kräver specifika våglängder för ljus för att fungera. Vanligtvis är detta ultraviolett ljus. För att få dessa färger att fungera (t.ex. lila) måste du exponera det glödande materialet för UV-ljus. Faktum är att vissa färger tappar laddningen när de utsätts för solljus eller dagsljus, så att de inte är lika enkla eller roliga för människor att använda. Grönt är lätt att ladda, hållbart och ljust.

Men den moderna vattenblå färg rivaler gröna i alla dessa aspekter. Färger som antingen kräver en viss våglängd för att ladda, inte lyser ljust eller behöver ofta laddning inkluderar rött, lila och orange. Nya fosforer utvecklas alltid, så du kan förvänta dig ständiga förbättringar av produkter.

Termoluminescens är frisläppandet av ljus från uppvärmningen. I grunden absorberas tillräckligt med infraröd strålning för att släppa ljus i det synliga området. Ett intressant termoluminescerande material är klorofon, en typ av fluorit. Vissa klorofan kan glöda i mörkret helt enkelt genom exponering för kroppsvärme!

Vissa fotoluminescerande material glöder från triboluminescens. Här utövar ett tryck på ett material den energi som behövs för att frigöra fotoner. Processen tros orsakas av separering och sammankoppling av statiska elektriska laddningar. Exempel på naturliga triboluminescerande material inkluderar socker, kvartsfluorit, agat och diamant.

Medan de flesta glöd-i-mörker material förlita sig på fosforescens eftersom glödet varar länge (timmar eller till och med dagar) inträffar andra självlysande processer. Förutom fluorescens, termoluminescens och triboluminescens finns det också radioluminescens (strålning förutom att ljus absorberas och frisatt som fotoner), kristalloluminescens (ljus frigörs under kristallisation) och sonoluminescens (absorption av ljudvågor leder till ljus släpp).

• Franz, Karl A.; Kehr, Wolfgang G.; Siggel, Alfred; Wieczoreck, Jürgen; Adam, Waldemar (2002). "Självlysande material" i Ullmanns encyklopedi för industriell kemi. Wiley-VCH. Weinheim. doi: 10.1002 / 14356007.a15_519
• Roda, Aldo (2010). Chemiluminescence and Bioluminescence: Past, Present and Future. Royal Society of Chemistry.
• Zitoun, D.; Bernaud, L.; Manteghetti, A. (2009). Mikrovågsyntes av en långvarig fosfor. J. Chem. Educ. 86. 72-75. doi: 10.1021 / ed086p72