Comment fonctionne Glow-in-the-Dark?

Les poudres luminescentes, les bâtons lumineux, les cordes, etc. sont tous des exemples amusants de produits utilisant la luminescence, mais connaissez-vous la science derrière son fonctionnement?

La science derrière Glow-in-the-Dark

"Glow-in-the-dark" relève de plusieurs sciences différentes, notamment:

• Photoluminescence par définition, c'est l'émission de lumière d'une molécule ou d'un atome qui a absorbé de l'énergie électromagnétique. Les exemples incluent les matériaux de fluorescence et de phosphorescence. Les kits de constellation en plastique qui brillent dans le noir que vous collez sur votre mur ou votre plafond sont un exemple de produit basé sur la photoluminescence.
• Bioluminescence est la lumière émise par les organismes vivants en utilisant une réaction chimique interne (pensez aux créatures des grands fonds).
• Chemiluminescence est l'émission de lumière sans émission de chaleur à la suite d'une réaction chimique (par exemple, des bâtons lumineux),
• Radioluminescence est créé par le bombardement des rayonnements ionisants.

La chimioluminescence et la photoluminescence sont à l'origine de la majorité des produits qui brillent dans le noir. Selon les professeurs de l'Université Alfred, "la différence entre la luminescence chimique et la photoluminescence est que pour que la lumière fonctionne via la luminescence chimique, une réaction chimique doit se produire. Cependant, pendant la photoluminescence, la lumière est libérée sans réaction chimique.

L'histoire de Glow-in-the-Dark

Le phosphore et ses divers composés sont des phosphorescents ou des matériaux qui brillent dans le noir. Avant de connaître le phosphore, ses propriétés incandescentes ont été rapportées dans les écrits anciens. Les observations écrites les plus anciennes connues ont été faites en Chine, remontant à 1000 avant notre ère concernant les lucioles et les vers luisants. En 1602, Vincenzo Casciarolo a découvert les «pierres bolognaises» phosphorescentes juste à l'extérieur de Bologne, en Italie. Cette découverte a commencé la première étude scientifique de la photoluminescence.

Le phosphore a été isolé pour la première fois en 1669 par le médecin allemand Hennig Brand. C'était un alchimiste qui tentait de transformer les métaux en or lorsqu'il a isolé le phosphore. Tous les produits luminescents à photoluminescence contiennent du phosphore. Pour fabriquer un jouet qui brille dans le noir, les fabricants de jouets utilisent un luminophore qui est alimenté par une lumière normale et qui a une très longue persistance (la durée de son éclat). Le sulfure de zinc et l'aluminate de strontium sont les deux phosphores les plus couramment utilisés.

Bâtons lumineux

Au début des années 70, plusieurs brevets ont été délivrés pour des "dispositifs de signalisation chimiluminescents" utilisés pour la signalisation navale. Les inventeurs Clarence Gilliam et Thomas Hall ont breveté le premier dispositif d'éclairage chimique en octobre 1973 (brevet 3 764 796). Cependant, il n'est pas clair qui a breveté le tout premier bâton lumineux conçu pour le jeu..

En décembre 1977, un brevet a été délivré pour un dispositif d'éclairage chimique à l'inventeur Richard Taylor Van Zandt (brevet américain 4 064 428). La conception de Zandt a été la première à ajouter une bille d'acier à l'intérieur du tube en plastique qui, lorsqu'elle était secouée, briserait l'ampoule de verre et déclencherait la réaction chimique. De nombreux bâtons lumineux ont été construits sur la base de cette conception.

La science moderne qui brille dans le noir

La spectroscopie de photoluminescence est une méthode non destructive sans contact pour sonder la structure électronique des matériaux. Il s'agit d'une technologie en instance de brevet développée au Pacific Northwest National Laboratory qui utilise de petites molécules organiques pour créer des dispositifs électroluminescents organiques (OLED) et d'autres appareils électroniques.

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