science >> Wetenschap >  >> Chemie

Nieuw goedkoop materiaal voor verlichting en diagnostiek produceert wit licht dat zonlicht imiteert

De hackmanite ontwikkeld door de onderzoekers. Krediet:Universiteit van Turku

Onderzoekers van de Universiteit van Turku, Finland, een synthetisch materiaal hebben ontwikkeld op basis van het natuurlijke hackmanietmineraal, die een breed spectrum wit licht produceert in lampen. Het goedkope op hackmanite gebaseerde materiaal dat is gemaakt door de onderzoeksgroep Inorganic Materials Chemistry straalt luminescentie uit die dichter bij zonlicht ligt dan de momenteel gebruikte lanthaniden.

Het materiaal bevat alleen zeer overvloedige en niet-toxische elementen, en heeft daarom lage productiekosten en produceert geen gevaarlijk afval of bevat geen gezondheidsrisico's.

"De lagere materiaalkosten zijn ook een grote troef in toepassingen voor diagnostiek, aangezien de lanthaniden die momenteel in gebruik zijn duur zijn. Door zijn aanhoudende luminescentie, hackmanite heeft geen dure tijdsopgeloste spectrometers nodig om luminescentie te meten, ", zegt Docent Mika Lastusaari van de Universiteit van Turku.

Hij gelooft dat hackmanite mogelijke toepassingen heeft in point-of-care-diagnostiek omdat het prikkelbaar is met zonlicht.

Lampen die wit licht produceren dat zonlicht imiteert, worden gebruikt in verlichtingstoepassingen. Huidige fluorescentielampen en LED's produceren wit licht met luminescerende materialen die lanthaniden, wat problematisch is. Aan de ene kant, ze zijn duur en hun prijs kan sterk variëren en, op de andere, ze produceren niet hetzelfde brede spectrum als zonlicht. Wit licht wordt geproduceerd met lanthaniden door drie smalspectrum primaire kleuren te mengen, rood, groen en blauw, en produceren daarom gereflecteerd licht dat niet voldoet aan de kwaliteit van gereflecteerd zonlicht.

Hackmanite produceert een effectieve nagloeiing

- "Aanhoudende luminescentie, ook wel afterglow genoemd, wordt gebruikt in toepassingen die oplichten in het donker, zoals afrit borden en horloges. Ons hackmanite-materiaal kan gedurende zeven uur in het donker waarneembare, aanhoudende witte luminescentie produceren. Met een spectrometer de luminescentie kan meer dan 100 uur worden gedetecteerd", zegt Lastusaari.

Tot nu, er zijn geen materialen geweest die een goede witte, aanhoudende luminescentie produceren. Lastusaari zegt, "De hackmanite die we hebben ontwikkeld, kan in gewone lampen worden gebruikt als een fosfor met één component om natuurlijk wit licht te produceren. hackmanite lampen blijven branden, ook na stroomuitval, dus geschikt voor exit- en noodborden."

Hackmanite-materialen hebben een uitstekende stabiliteit in water en de onderzoeksgroep heeft aangetoond dat het zelfs in nanomolaire concentraties gemakkelijk detecteerbare fotoluminescentie heeft.

"We hebben ook de toepassing van het materiaal in de diagnostiek getest:we hebben aangetoond dat de aanhoudende luminescentie van het materiaal kan worden gebruikt bij het authenticeren van kruiden en het testen op namaakvoedsel. De tests werden uitgevoerd samen met de Detection Technology Group van het Department of Chemistry, ' zegt Lastusaari.