A ciência por trás dos produtos que brilham no escuro

Pós que brilham no escuro, bastões de incandescência, cordas etc. são exemplos divertidos de produtos que utilizam luminescência, mas você conhece a ciência por trás de como ela funciona?

"Brilha no escuro" se enquadra em várias ciências diferentes, incluindo:

• Fotoluminescência por definição, é a emissão de luz de uma molécula ou átomo que absorve energia eletromagnética. Exemplos incluem fluorescência e fosforescência materiais. Os kits de constelação de plástico que brilham no escuro colados na parede ou no teto são um exemplo de produto à base de fotoluminescência.
• Bioluminescência é a luz emitida por organismos vivos usando uma reação química interna (pense em criaturas do fundo do mar).
• Quimioluminescência é a emissão de luz sem a emissão de calor como resultado de uma reação química (por exemplo, bastões de luz),
• Radioluminescência é criado pelo bombardeio de radiação ionizante.

A quimiluminescência e a fotoluminescência estão por trás da maioria dos produtos que brilham no escuro. Segundo os professores da Universidade Alfred, "a diferença distinta entre luminescência química e fotoluminescência é que, para que a luz funcione através da luminescência química, uma reação química deve ocorrer. No entanto, durante a fotoluminescência, a luz é liberada sem uma reação química.

O fósforo e seus vários compostos são fosforescentes ou materiais que brilham no escuro. Antes de conhecer o fósforo, suas propriedades brilhantes foram relatadas em escritos antigos. As observações escritas mais antigas conhecidas foram feitas na China, datando de 1000 aC em relação a vaga-lumes e minhocas. Em 1602, Vincenzo Casciarolo descobriu as "pedras bolonhesas" brilhantes de fósforo nos arredores de Bolonha, na Itália. Essa descoberta iniciou o primeiro estudo científico da fotoluminescência.

Fósforo foi isolado pela primeira vez em 1669 pelo médico alemão Hennig Brand. Ele era um alquimista que tentava transformar metais em ouro quando isolou o fósforo. Todos os produtos que brilham no escuro com fotoluminescência contêm fósforo. Para fazer um brinquedo que brilha no escuro, os fabricantes de brinquedos usam um fósforo que é energizado pela luz normal e que tem uma persistência muito longa (o tempo que brilha). O sulfeto de zinco e o aluminato de estrôncio são os dois fósforos mais usados.

Várias patentes foram emitidas para "Dispositivos de sinal quimioluminescentes" durante o início dos anos setenta, usados ​​para sinalização naval. Os inventores Clarence Gilliam e Thomas Hall patentearam o primeiro dispositivo de iluminação química em outubro de 1973 (patente 3.764.796). No entanto, não está claro quem patenteou o primeiro glowstick projetado para jogar.

Em dezembro de 1977, foi emitida uma patente para um Chemical Light Device ao inventor Richard Taylor Van Zandt (Patente dos EUA 4,064,428). O design de Zandt foi o primeiro a adicionar uma bola de aço dentro do tubo de plástico que, quando agitada, quebraria a ampola de vidro e iniciaria a reação química. Muitos glowsticks de brinquedo foram construídos com base nesse design.

A espectroscopia de fotoluminescência é um método não destrutivo e sem contato para investigar a estrutura eletrônica dos materiais. Isso é de uma tecnologia com patente pendente desenvolvida no Pacific Northwest National Laboratory que usa pequenos materiais de moléculas orgânicas para criar dispositivos orgânicos emissores de luz (OLEDs) e outros eletrônicos.

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