De wetenschap achter Glow-in-the-Dark-producten

Glow-in-the-dark poeders, glowsticks, touwen, etc. zijn allemaal leuke voorbeelden van producten die gebruikt worden luminescentie, maar ken je de wetenschap achter hoe het werkt?

"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 hiervan zijn fluorescentie en fosforescentie materialen. De glow-in-the-dark plastic constellatiekits die u aan uw muur of plafond plakt, zijn een voorbeeld van een op fotoluminescentie gebaseerd product.
• Bioluminescentie is het licht dat door levende organismen wordt uitgestraald met behulp van een interne chemische reactie (denk aan diepzeewezens).
• Chemiluminescentie is de emissie van licht zonder de emissie van warmte als gevolg van een chemische reactie (bijv. glowsticks),
• Radioluminescentie ontstaat door het bombarderen van ioniserende straling.

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

Fosfor en zijn verschillende verbindingen zijn fosforescerende stoffen of materialen die oplichten in het donker. Voordat ze op de hoogte waren van fosfor, werden de gloeiende eigenschappen ervan gerapporteerd in oude geschriften. De oudst bekende schriftelijke waarnemingen zijn gedaan in China, daterend uit 1000 voor Christus, met betrekking tot vuurvliegjes en glimwormen. In 1602 ontdekte Vincenzo Casciarolo de fosforgloeiende "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 metalen probeerde te veranderen in goud toen hij fosfor isoleerde. Alle fotoluminescentie glow-in-the-dark producten bevatten fosfor. Om een ​​glow-in-the-dark speelgoed te maken, gebruiken speelgoedmakers een fosfor die wordt geactiveerd door normaal licht en die een zeer lange persistentie heeft (de tijdsduur dat het gloeit). Zinksulfide en strontiumaluminaat zijn de twee meest gebruikte fosforen.

In het begin van de jaren zeventig werden verschillende patenten verleend voor "Chemiluminescente signaalapparaten" die werden gebruikt voor zeesignalering. Uitvinders Clarence Gilliam en Thomas Hall patenteerden het eerste chemische verlichtingsapparaat in oktober 1973 (octrooi 3.764.796). Het is echter niet duidelijk wie de allereerste glowstick heeft gepatenteerd die is ontworpen om te spelen.

In december 1977 werd voor een uitvinder Richard Taylor Van Zandt een patent verleend voor een Chemical Light Device (Amerikaans octrooi 4,064,428). Het ontwerp van Zandt 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 starten. Op basis van dit ontwerp zijn veel speelgoed glowsticks gebouwd.

Fotoluminescentiespectroscopie is een contactloze, niet-destructieve methode om de elektronische structuur van materialen te onderzoeken. Dit komt van een technologie waarvoor patent is aangevraagd en die is ontwikkeld in het Pacific Northwest National Laboratory kleine organische moleculematerialen om organische lichtgevende apparaten (OLED's) en andere te creëren elektronica.

Wetenschappers in Taiwan zeggen van wel heeft drie varkens gefokt die "oplichten in het donker".