Hoe werkt Glow-in-the-Dark?

Hoe werkt Glow-in-the-Dark?

Glow-in-the-dark-poeders, glowsticks, touwen, enz., Zijn allemaal leuke voorbeelden van producten die luminescentie gebruiken, maar ken je de wetenschap achter hoe het werkt?

De wetenschap achter Glow-in-the-Dark

"Glow-in-the-dark" valt onder verschillende wetenschappen, waaronder:

  • fotoluminescentie per definitie is de emissie van licht van een molecuul of atoom dat elektromagnetische energie heeft geabsorbeerd. Voorbeelden omvatten fluorescentie- en fosforescentie-materialen. De glow-in-the-dark plastic constellatiekits die u op uw muur of plafond plakt, zijn een voorbeeld van een product op basis van fotoluminescentie.
  • bioluminescentie is het licht dat wordt uitgestraald door levende organismen met behulp van een interne chemische reactie (denk aan diepzeeschepselen).
  • chemiluminescentie is de emissie van licht zonder de emissie van warmte als gevolg van een chemische reactie (bijvoorbeeld glowsticks),
  • radioluminescentie wordt gecreëerd door het bombarderen van ioniserende straling.

Chemiluminescentie en fotoluminescentie liggen achter de meerderheid van glow-in-the-dark-producten. Volgens hoogleraren van Alfred University, "is het duidelijke verschil tussen chemische luminescentie en fotoluminescentie dat, om licht te laten werken via chemische luminescentie, een chemische reactie moet optreden. Tijdens fotoluminescentie komt echter licht vrij zonder een chemische reactie.

De geschiedenis van Glow-in-the-Dark

Fosfor en zijn verschillende verbindingen zijn fosforescerende stoffen of materialen die gloeien in het donker. Voordat het bekend was over fosfor, werden de gloeiende eigenschappen ervan in oude geschriften gemeld. De oudste bekende schriftelijke waarnemingen werden gedaan in China, daterend uit 1000 voor Christus met betrekking tot vuurvliegjes en glimwormen. In 1602 ontdekte Vincenzo Casciarolo de fosfor-gloeiende "Bolognian Stones" net buiten Bologna, Italië. Deze ontdekking startte de eerste wetenschappelijke studie van fotoluminescentie.

Fosfor werd voor het eerst geïsoleerd in 1669 door de Duitse arts Hennig Brand. Hij was een alchemist die probeerde metalen in goud te veranderen toen hij fosfor isoleerde. Alle photoluminescentie glow-in-the-dark-producten bevatten fosfor. Om een ​​glow-in-the-dark speelgoed te maken, gebruiken toymakers een fosfor die wordt bekrachtigd door normaal licht en die een zeer lange persistentie heeft (de tijdsduur dat het gloeit). Zinksulfide en Strontiumaluminaat zijn de twee meest gebruikte fosforen.

Glowsticks

Verschillende patenten werden uitgegeven voor "Chemiluminescent Signal Devices" in de vroege jaren zeventig die werden gebruikt voor maritieme signalering. Uitvinders Clarence Gilliam en Thomas Hall patenteerden het eerste chemische verlichtingsapparaat in oktober 1973 (patent 3.764.796). Het is echter niet duidelijk wie een patent heeft op de allereerste glowstick die is ontworpen om te spelen.

In december 1977 werd een patent verleend voor een Chemical Light Device aan Richard Taylor Van Zandt (Amerikaans octrooischrift 4.064.428). Zandt's ontwerp was de eerste die een stalen kogel in de plastic buis voegde die bij schudden de glazen ampul zou breken en de chemische reactie zou veroorzaken. Veel speelgoedgloeistokken werden gebouwd op basis van dit ontwerp.

Moderne Glow-in-the-Dark-wetenschap

Fotoluminescentiespectroscopie is een contactloze, niet-destructieve methode om de elektronische structuur van materialen te onderzoeken. Dit is afkomstig van een technologie waarop patent is aangevraagd bij het Pacific Northwest National Laboratory die kleine organische moleculematerialen gebruikt om organische light-emitting devices (OLED's) en andere elektronica te maken.

Wetenschappers in Taiwan zeggen dat ze drie varkens hebben gefokt die "glow-in-the-dark" zijn.