Sự lân quang ở nhiệt độ phòng là khi một vật liệu hấp thụ năng lượng có bước sóng ngắn (chẳng hạn như tia UV) và sau đó phát ra nó dưới dạng ánh sáng nhìn thấy.
Điều này trái ngược với vật liệu huỳnh quang, vì vật liệu này sẽ ngay lập tức trở lại ánh sáng và không phát sáng khi tắt đèn.
Giáo sư Zhijun Chen, nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Kỹ thuật Vật liệu Gỗ Tiên tiến tại Đại học Lâm nghiệp Đông Bắc, và các đồng nghiệp phát hiện ra rằng gỗ gụ tự nhiên và phốt pho yếu phát ra ánh sáng trong vài mili giây vì lignin bị mắc kẹt trong ma trận 3D của xenlulo.
Nhu cầu của người tiêu dùng đối với các vật liệu tái tạo, thân thiện với môi trường đã thúc đẩy các nhà khoa học nghiên cứu màng mỏng làm từ gỗ cho các ứng dụng quang học. Tuy nhiên, cho đến nay, những vật liệu này thường có những nhược điểm, chẳng hạn như tính chất cơ học kém, độ bóng không đồng đều, không có khả năng chống thấm nước hoặc cần phải phủ bằng nhựa polyme gốc dầu mỏ.
Điều này đã truyền cảm hứng cho họ bắt chước các đặc tính phát sáng bằng cách liên kết chéo lignin trong mạng polyme 3D, khiến nó phát sáng rõ ràng hơn trong thời gian dài hơn.
Giáo sư Chen nói: “Đó thực sự là một khám phá bất ngờ và thú vị.
“Chúng tôi nghĩ rằng công trình này sẽ không chỉ cung cấp một lựa chọn mới cho các vật liệu phát sáng bền vững mà còn là một lộ trình mới để sử dụng đầy đủ các giá trị của lignin.”
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng bằng cách thay đổi kích thước lỗ hổng trong mạng polyme 3D và thời gian làm khô polyme, họ có thể thay đổi thời gian tồn tại của phốt pho.
Phốt pho, hay sự phát quang, là một dạng phát quang trong đó các phân tử photpho hấp thụ ánh sáng, chuyển năng lượng của các photon thành năng lượng của các electron ở một số trạng thái lượng tử với các mức năng lượng. cao nhưng ổn định trong phân tử để sau đó electron từ từ giảm xuống trạng thái lượng tử có năng lượng thấp hơn, và giải phóng một phần năng lượng trở lại dưới dạng photon. Phốt pho khác với huỳnh quang ở chỗ sự trở lại trạng thái cũ của các điện tử, kèm theo sự giải phóng các photon, rất chậm. Trong hiện tượng huỳnh quang, sự rơi trở lại của electron gần như tức thời; làm cho photon được giải phóng ngay lập tức. Trong chất khí đó, đối với sự phát lân quang, nó hoạt động như những kho lưu trữ ánh sáng: thu nhận ánh sáng và sau đó giải phóng nó từ từ.
Giáo sư Tony James cho biết: “Tất cả lignin đều phát sáng yếu, nhưng hầu hết năng lượng ánh sáng bị mất do rung động hoặc chuyển động của các phân tử lignin, có nghĩa là không thể nhìn rõ bằng mắt thường. , một nhà nghiên cứu tại Trung tâm Công nghệ Thông tư Bền vững tại Đại học Bath cho biết.
“Chúng tôi đã phát hiện ra rằng việc cố định lignin trong một polyme acrylic khiến nhiều năng lượng được giải phóng dưới dạng ánh sáng – nói cách khác, nó càng ít rung, thì nó càng phát sáng.”
“Hầu hết các vật liệu phát quang hiện nay đều mang các thành phần độc hại hoặc rất khó điều chế, vì vậy chúng tôi muốn phát triển một loại vật liệu mới khắc phục được những hạn chế này.”
“Mặc dù nghiên cứu này vẫn còn mới và chưa thực sự khám phá tất cả các khía cạnh, nhưng vật liệu mới của chúng tôi cho thấy tiềm năng to lớn trong việc tạo ra một loại vật liệu phát quang không độc hại, có thể phân hủy sinh học, ổn định hơn, có thể được sử dụng trong một loạt các ứng dụng”.
Chất photpho được ứng dụng để tạo nguồn sáng cho những trường hợp thiếu ánh sáng tạm thời nhưng không cần tiêu tốn năng lượng để nuôi. Năng lượng phát sáng đã được lưu trữ kể từ khi chất này tiếp xúc với ánh sáng tự nhiên. Ví dụ, chúng được gắn trên mặt số của đồng hồ đeo tay, giúp đọc giờ trong bóng tối; gắn trên một con trỏ la bàn, để xác định phương hướng trong bóng tối; hoặc gắn trên công tắc đèn điện, chỉ rõ vị trí của công tắc đèn khi đèn không sáng. Chúng cũng được sử dụng để làm đồ trang trí, làm mực dạ quang (mặc dù mực huỳnh quang phổ biến hơn). Chế tạo laze cũng có thể sử dụng phốt pho. Nguyên nhân là do các electron có thể ở trạng thái kích thích đủ lâu để chờ các photon khác đi qua và gây ra phát xạ kích thích đồng pha. Phốt pho cũng đã được sử dụng trong màn chắn tia âm cực. Sau khi dòng electron chạm vào một điểm ảnh của màn hình, điểm đó, chứa phốt pho, bị kích thích và tiếp tục phát sáng một thời gian ngắn sau đó. Tuy nhiên, vật liệu huỳnh quang cũng có thể được sử dụng, nhờ tác dụng lưu lại trên võng mạc. Tương tự như màn hình tia âm cực, màn hình ghi lại các hạt năng lượng cao (electron, tia X, neutron, v.v.) cũng có thể chứa phốt pho; mặc dù các chất huỳnh quang cũng có thể được sử dụng.
Nguồn gốc của tên gọi “phosphor” là do ánh sáng phát ra trong bóng tối bởi hiện tượng giống như lân quang, phát ra bởi các hợp chất của phốt pho trong một phản ứng hóa học oxy hóa trong không khí. Tên này đã được dùng để mô tả các chất có thể phát sáng trong bóng tối mà không bị cháy, kể từ khi nhà giả kim thuật người Đức Hennig Brand phát hiện ra phốt pho vào năm 1669 thông qua việc điều chế nước tiểu. Anh ta nhận thấy rằng chất mà anh ta vừa điều chế phát sáng trong bóng tối. Bản thân từ phosphor có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp phosphoros, có nghĩa là “chất mang ánh sáng”. Tuy nhiên, bản chất vật lý của hai hiện tượng là khác nhau; trong đó ánh sáng của một photpho lấy năng lượng của nó từ một phản ứng hóa học. Sự phát sáng phốt pho mà Brand đã thấy thực ra là do phốt pho cháy âm ỉ và chậm rãi trong không khí.
Tổng hợp: Công Nghệ Chính Nhân
