Znajdź zawartość

Naukowcy z Duke University odkryli, jak dzięki dodaniu siarki do tlenku cynku można uzyskać wyjątkowo białe światło. Jest ono znacznie bliższe światła naturalnego niż to, co udaje się obecnie otrzymać ze sztucznych źródeł. Tym samym jest zdrowsze dla ludzkich oczu. Odkrycia dokonali profesorowie Henry Everitt (fizyk), Jie Liui (chemik) oraz ich student John Foreman. Wystarczyło podgrzać tlenek cynku do temperatury 1100 stopni Celsjusza i dodać siarkę. Otrzymana substancja, po potraktowaniu jej niewidocznym dla ludzkiego oka światłem ultrafioletowym, emitowała naturalne, białe światło. Odpowiednio przygotowany luminofor można zastosować w ultrafioletowej diodzie LED, otrzymujące pożądane światło. Uczeni pracują teraz nad skomponowaniem odpowiedniej mieszanki obu składników, badają jej właściwości fizyczne i chemiczne oraz opracowują technologię, która pozwoli zastosować ich wynalazek na skalę przemysłową. Badania finansowane są przez Armię USA, która poszukuje wydajnych źródeł naturalnego światła. Obecnie stosowane diody LED nie spełniają wysokich wymagań wojska, gdyż nie emitują światła o dobrej jakości. Dodatkową zaletą nowej technologii jest jej bezpieczeństwo dla człowieka i środowiska naturalnego. Dzisiejsze źródła światła często zawierają toksyczne chemikalia. Tlenek cynku jest natomiast całkowicie bezpieczny. Od dawna wiedziano, że tlenek cynku może być źródłem światła ultrafioletowego, a po dodaniu siarki otrzyma się nieco światła białego. Zasługą Liu, Everitta i Foremana jest stworzenie odpowiedniej nanostruktury i takiego wzbogacenia siarką, by uzyskać jak najlepsze rezultaty.

Naukowcy z Ryukoku University w Kioto opracowali świecący w ciemności fluoryzujący materiał, dzięki któremu można uzyskać wszystkie barwy, łącznie ze światłem białym. Nie wymaga on dostarczania prądu, można by go więc wykorzystać do "wyświetlania" np. znaków ostrzegawczych czy informacyjnych. W związku z dużą oszczędnością energii są nim już zainteresowane dwa duże miasta: Tokio i Nowy Jork. Jak zauważa jeden z badaczy, Mitsunori Saito, tradycyjne zielone lub niebieskie luminofory [substancje chemiczne zaczynające świecić pod wpływem uderzających w nie elektronów — przyp. red.] dają nienaturalne oświetlenie, w którym ludzie odczuwają niepokój. Cechuje je także nieduży kontrast, a to spory problem przy pogorszonej widoczności, np. w gęstej mgle czy dymie. Według Japończyków, cieplejsze kolory, np. pomarańczowy albo czerwony, pozwalają stworzyć czytelniejsze znaki. Łącząc czerwony, zielony i błękity, potrafimy nawet uzyskać białe światło, a to może oznaczać naturalniejsze oświetlenie pomieszczeń itp. Materiały fluorescencyjne absorbują energię, kiedy wystawia się je na działanie światła i emitują ją, gdy robi się ciemno. Do tej pory dysponowano długo świecącymi zielonymi i niebieskimi substancjami, czerwone jarzyły się jednak dużo krócej, bo przez kilka minut, a nie godzin. Mitsunori Saito i jego dwuosobowy zespół (Naoki Adachi i Hiroyasu Kondo) przekroczyli to ograniczenie, dodając do szmaragdowych i błękitnych luminoforów czerwony barwnik. Cząsteczki barwnika absorbują energię światła emitowanego przez luminofor i zaczynają się jarzyć na czerwono "na własną rękę". Mieszając w różnych proporcjach czerwony barwnik z zielonym i niebieskim luminoforem, można uzyskać pełną gamę kolorów rozróżnianych gołym okiem. Naukowcy podkreślają, że barwnik w żaden sposób nie zmienia wydajności lampy. Po 5-minutowym ładowaniu świeci ona ok. 3 godzin (Optics Express).