Wie funktioniert Glow-in-the-Dark?

Im Dunkeln leuchtende Pulver, Leuchtstäbe, Seile usw. sind lustige Beispiele für Produkte, die Lumineszenz verwenden, aber kennen Sie die Wissenschaft, die dahinter steckt, wie sie funktioniert?

Die Wissenschaft hinter Glow-in-the-Dark

"Glow-in-the-Dark" fällt unter verschiedene Wissenschaften, darunter:

• Photolumineszenz per definitionem ist die emission von licht von einem molekül oder atom, das elektromagnetische energie absorbiert hat. Beispiele umfassen Fluoreszenz- und Phosphoreszenzmaterialien. Die im Dunkeln leuchtenden Kunststoff-Konstellations-Kits, die Sie an Ihrer Wand oder Decke anbringen, sind ein Beispiel für ein Produkt auf Photolumineszenzbasis.
• Biolumineszenz ist das Licht, das lebende Organismen durch eine interne chemische Reaktion abgeben (denken Sie an Tiefseewesen).
• Chemilumineszenz ist die Emission von Licht ohne die Emission von Wärme als Ergebnis einer chemischen Reaktion (z. B. Glühstäbchen),
• Radiolumineszenz entsteht durch den Beschuss mit ionisierender Strahlung.

Chemilumineszenz und Photolumineszenz sind die Hauptursachen für Produkte, die im Dunkeln leuchten. Laut den Professoren der Alfred University "besteht der Unterschied zwischen chemischer Lumineszenz und Photolumineszenz darin, dass eine chemische Reaktion stattfinden muss, damit Licht über chemische Lumineszenz funktioniert. Während der Photolumineszenz wird jedoch Licht ohne chemische Reaktion freigesetzt.

Die Geschichte von Glow-in-the-Dark

Phosphor und seine verschiedenen Verbindungen sind Phosphoreszenzmittel oder Materialien, die im Dunkeln leuchten. Bevor man etwas über Phosphor wusste, wurden seine Glüheigenschaften in alten Schriften beschrieben. Die ältesten bekannten schriftlichen Beobachtungen wurden in China gemacht und gehen auf 1000 v. Chr. In Bezug auf Glühwürmchen und Glühwürmchen zurück. Vincenzo Casciarolo entdeckte 1602 die phosphorglühenden "Bolognian Stones" vor den Toren von Bologna, Italien. Mit dieser Entdeckung begann die erste wissenschaftliche Untersuchung der Photolumineszenz.

Phosphor wurde erstmals 1669 vom deutschen Arzt Hennig Brand isoliert. Er war ein Alchemist, der versuchte, Metalle in Gold umzuwandeln, als er Phosphor isolierte. Alle im Dunkeln leuchtenden Photolumineszenzprodukte enthalten Phosphor. Um ein im Dunkeln leuchtendes Spielzeug herzustellen, verwenden Spielzeughersteller einen Leuchtstoff, der durch normales Licht mit Energie versorgt wird und der eine sehr lange Lebensdauer (Leuchtdauer) aufweist. Zinksulfid und Strontiumaluminat sind die beiden am häufigsten verwendeten Leuchtstoffe.

Leuchtstäbe

In den frühen siebziger Jahren wurden mehrere Patente für "Chemiluminescent Signal Devices" erteilt, die für die Signalübertragung in der Marine verwendet wurden. Die Erfinder Clarence Gilliam und Thomas Hall patentierten im Oktober 1973 die erste chemische Beleuchtungsvorrichtung (Patent 3,764,796). Es ist jedoch nicht klar, wer den allerersten Leuchtstab zum Spielen patentiert hat.

Im Dezember 1977 wurde dem Erfinder Richard Taylor Van Zandt (US-Patent 4,064,428) ein Patent für eine chemische Beleuchtungsvorrichtung erteilt. Zandts Entwurf war der erste, der eine Stahlkugel in das Plastikrohr einfügte, die beim Schütteln die Glasampulle zerbrach und die chemische Reaktion auslöste. Viele Spielzeug-Leuchtstäbe wurden nach diesem Muster gebaut.

Moderne Wissenschaft im Dunkeln

Die Photolumineszenzspektroskopie ist eine berührungslose, zerstörungsfreie Methode zur Untersuchung der elektronischen Struktur von Materialien. Hierbei handelt es sich um eine zum Patent angemeldete Technologie, die am Pacific Northwest National Laboratory entwickelt wurde und die kleine organische Moleküle zur Herstellung von organischen lichtemittierenden Bauelementen (OLEDs) und anderer Elektronik verwendet.

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