Pimeässä hehkuva tuotteiden tiede

Pimeässä hehkuvat jauheet, hehkukepit, köydet jne. Ovat kaikki hauskoja esimerkkejä käyttävistä tuotteista luminesenssi, mutta tiedätkö sen toiminnan taustalla olevan tieteen?

"Hehkuva pimeässä" kuuluu useisiin eri tieteisiin, mukaan lukien:

• photoluminescence määritelmän mukaan on valon säteily molekyylistä tai atomista, joka on absorboinut sähkömagneettisen energian. Esimerkkejä ovat fluoresenssi ja fosforiloiste materiaaleja. Pimeässä hehkuva muoviset tähdistöpakkaukset, jotka kiinnität seinällesi tai kattoon, ovat esimerkki valovalaisuuteen perustuvasta tuotteesta.
• bioluminenssi on elävien organismien lähettämä valo, joka käyttää sisäistä kemiallista reaktiota (ajattele syvänmeren olentoja).
• chemiluminescence on valon säteily ilman lämmön säteilyä kemiallisen reaktion seurauksena (esim. hehkupalat),
• radioluminesenssia syntyy ionisoivan säteilyn pommituksella.

Kemiluminesenssi ja fotoluminesenssi ovat pimeässä hehkuva tuotteiden takana. Alfredin yliopiston professoreiden mukaan "selkeä ero kemiallisen luminesenssin ja fotoluminesenssi on, että jotta valo toimisi kemiallisen luminesenssin kautta, kemiallisen reaktion täytyy tapahtua esiintyä. Valovalaistuksen aikana valo kuitenkin vapautuu ilman kemiallista reaktiota.

Fosfori ja sen eri yhdisteet ovat fosforoivia aineita tai materiaaleja, jotka hehkuvat pimeässä. Ennen kuin fosforista oli tietoa, sen hehkuvaominaisuuksista ilmoitettiin muinaisissa kirjoituksissa. Kiinassa tehtiin vanhimmat tunnetut kirjalliset havainnot, jotka juontavat juurensa 1000 eKr. Ja jotka koskevat tulikärpäksiä ja hehkumatoita. Vuonna 1602 Vincenzo Casciarolo löysi fosforia hehtivät "Bolognian Stones" aivan Bolognan lähellä, Italiassa. Tämä löytö aloitti ensimmäisen fotoluminesenssin tieteellisen tutkimuksen.

Fosfori eristettiin ensimmäisen kerran vuonna 1669 saksalaisen lääkärin Hennig Brandin toimesta. Hän oli alkemisti, joka yritti muuttaa metalleja kultaksi eristäessään fosforia. Kaikki fotoluminesenssivalot pimeässä sisältävät fosforia. Pimeässä hehkuvan lelun tekemiseksi leluvalmistajat käyttävät fosforia, jota virran normaali valo ja joka kestää erittäin pitkään (sen ajan, jonka se hehkuu). Sinkkisulfidi ja strontiumaluminaatti ovat kaksi yleisimmin käytettyä fosforia.

70-luvun alkupuolella annettiin useita patentteja "kemiluminesenssisignaalilaitteille", joita käytettiin merivoimien signalointiin. Keksijät Clarence Gilliam ja Thomas Hall patentoivat ensimmäisen kemiallisen valaistuslaitteen lokakuussa 1973 (patentti 3 764 796). Ei kuitenkaan ole selvää, kuka patentti aivan ensimmäisen pelaamiseen tarkoitetun hehkuvärin.

Joulukuussa 1977 myönnettiin patentti kemialliselle kevyelle laitteelle keksijä Richard Taylor Van Zandtille (Yhdysvaltain patentti 4,064,428). Zandtin suunnittelu lisäsi ensimmäisenä muoviputken sisään teräskuulan, joka ravistellessaan rikkoi lasiampullin ja käynnisti kemiallisen reaktion. Monet leluhihnat rakennettiin tämän mallin perusteella.

Fotoluminesenssispektroskopia on kontaktiton, tuhoamaton menetelmä materiaalien elektronisen rakenteen koettamiseen. Tämä on peräisin patenttia odottavasta tekniikasta, joka on kehitetty Pacific Northwest National Laboratoryssa, joka käyttää pienet orgaaniset molekyylimateriaalit orgaanisten valoa säteilevien laitteiden (OLED) ja muiden luomiseksi elektroniikka.

Taiwanin tutkijat sanovat olevansa kasvatti kolme sikaa, jotka "hehkuvat pimeässä".