Hur fungerar Glow-in-the-Dark?

Glow-in-the-dark-pulver, glow pinnar, rep etc. är alla roliga exempel på produkter som använder luminescens, men vet du vetenskapen bakom hur det fungerar?

Vetenskapen bakom Glow-in-the-Dark

"Glow-in-the-dark" faller under flera olika vetenskaper inklusive:

• fotoluminescens per definition är utsläpp av ljus från en molekyl eller atom som har absorberat elektromagnetisk energi. Exempel inkluderar fluorescens- och fosfororescensmaterial. De glow-in-the-dark plastkonstellationssatserna som du fäster på din vägg eller tak är ett exempel på en fotoluminescensbaserad produkt.
• bioluminescence är det ljus som släpps ut av levande organismer med en intern kemisk reaktion (tänk djuphavsdjur).
• kemiluminiscens är utsläpp av ljus utan utsläpp av värme som ett resultat av en kemisk reaktion (t.ex. glödpinnar),
• radioluminiscens skapas av bombningen av joniserande strålning.

Kemiluminescens och fotoluminescens ligger bakom majoriteten av glow-in-the-dark-produkter. Enligt Alfred University-professorerna är "den distinkta skillnaden mellan kemisk luminescens och fotoluminescens att för ljus att fungera via kemisk luminescens måste en kemisk reaktion inträffa. Men under fotoluminescens frigörs ljus utan en kemisk reaktion.

Historien om Glow-in-the-Dark

Fosfor och dess olika föreningar är fosforescenter eller material som glödar i mörkret. Innan det fanns vetskap om fosfor rapporterades dess glödande egenskaper i forntida skrifter. De äldsta kända skriftliga observationerna gjordes i Kina med anor från 1000 f.Kr. angående eldflugor och glödmaskar. 1602 upptäckte Vincenzo Casciarolo de fosforglödande "Bolognian Stones" strax utanför Bologna, Italien. Denna upptäckt startade den första vetenskapliga studien av fotoluminescens.

Fosfor isolerades först 1669 av den tyska läkaren Hennig Brand. Han var en alkymist som försökte förändra metaller till guld när han isolerade fosfor. Alla fotoluminescens glöd-i-mörkret-produkter innehåller fosfor. För att göra en glow-in-the-dark leksak använder toymakers en fosfor som drivs av normalt ljus och som har en mycket lång uthållighet (den tid det glödar). Zinksulfid och strontiumaluminat är de två vanligaste fosforerna.

glowsticks

Flera patent utfärdades för "Chemiluminescent Signal Devices" under de tidiga sjuttiotalet som användes för marin signalering. Uppfinnarna Clarence Gilliam och Thomas Hall patenterade den första kemiska belysningsenheten i oktober 1973 (patent 3 764 796). Det är emellertid inte klart vem som patenterade den allra första glowstick som är designad för spel.

I december 1977 utfärdades ett patent för en kemisk lättanordning till uppfinnaren Richard Taylor Van Zandt (U.S. patent 4 064 428). Zandts design var den första att lägga till en stålkula inuti plaströret som när den skakades skulle bryta glasampullen och starta den kemiska reaktionen. Många leksaker glowsticks byggdes baserat på denna design.

Modern Glow-in-the-Dark Science

Fotoluminescensspektroskopi är en kontaktlös, icke-förstörande metod för att undersöka den elektroniska strukturen hos material. Detta är från en patentsökt teknik utvecklad vid Pacific Northwest National Laboratory som använder små organiska molekylmaterial för att skapa organiska ljusemitterande enheter (OLEDs) och annan elektronik.

Forskare i Taiwan säger att de har avlat tre grisar som "glöder i mörker".