Glow-in-the-dark-materialen, ook bekend als fosforescerende materialen, hebben het vermogen om lichtenergie op te slaan en uit te zenden nadat ze zijn blootgesteld aan licht of andere vormen van energie. Dit fenomeen wordt bereikt door een proces dat fosforescentie wordt genoemd en waarbij fotonen worden geabsorbeerd en vervolgens vrijgegeven. Zo werkt het:

Absorptie:

1. Bij blootstelling aan licht of een andere energiebron (bijvoorbeeld UV-licht, zonlicht, zaklamp, enz.) absorbeert het materiaal de binnenkomende fotonen.

2. De geabsorbeerde fotonen wekken elektronen op in bepaalde atomen of moleculen van het materiaal, waardoor ze naar een hoger energieniveau worden gebracht.

Opslag:

1. De aangeslagen elektronen keren niet onmiddellijk terug naar hun oorspronkelijke energieniveau, maar raken in plaats daarvan gevangen in metastabiele energietoestanden. Dit betekent dat ze langer in een aangeslagen toestand blijven en de geabsorbeerde energie opslaan.

2. De duur van deze opslag is afhankelijk van het materiaal en zijn specifieke eigenschappen, die bepalen hoe lang het blijft gloeien.

Emissie:

1. Na enige tijd wordt de opgeslagen energie geleidelijk vrijgegeven als fotonen met lagere energie in de vorm van zichtbaar licht.

2. Dit uitgestraalde licht geeft het materiaal zijn karakteristieke glow-in-the-dark-uiterlijk, dat minuten of zelfs uren na de eerste blootstelling aan licht kan aanhouden.

3. De kleur van het uitgestraalde licht is afhankelijk van het materiaal en de chemische samenstelling ervan.

De aanhoudende emissie van licht in glow-in-the-dark-materialen vindt plaats omdat de metastabiele energietoestanden een langere levensduur hebben vergeleken met normale aangeslagen toestanden. Hierdoor kan het materiaal de opgeslagen energie in de loop van de tijd langzaam vrijgeven en zijn glans behouden, zelfs nadat de oorspronkelijke lichtbron is verwijderd.

Veel voorkomende glow-in-the-dark-materialen zijn onder meer:

- Zinksulfide (ZnS) gedoteerd met koper:straalt een groenachtig gele gloed uit.

- Strontiumaluminaat (SrAl2O4) gedoteerd met europium:zorgt voor een heldere blauwgroene gloed.

- Calciumsulfide (CaS) gedoteerd met bismut:straalt een blauwviolette gloed uit.

Deze materialen worden toegepast in verschillende producten, zoals glow-in-the-dark-speelgoed, veiligheidsborden, glow-in-the-dark-verven en -coatings, lichtgevende wijzerplaten en meer.