夜光石为什么会发光 夜光石能否用在城市夜间照明(2)
夜光石为什么会发光
博洛尼亚石是矿物重晶石的一种形式,当时吸引了自然哲学家,但从未被大规模使用。
但在20世纪90年代,化学家开发了新型持久性光致发光材料,如铝酸锶。
这种材料在暴露于光照后数小时内仍保持强烈发光。这些新材料大多会发出蓝色或绿色的光芒,但也有一些会发出黄色、红色或橙色的光芒。
这种发光材料的工作原理是“捕获”光子的能量,然后以较低波长的光重新发射能量。
有时光会立即发出,如荧光灯泡。这些材料能在数小时内发出强烈的辉光,为人们提供了各种可能性,例如由发光的人行道和建筑物照亮的城市。
建筑工程师安娜·劳拉·皮塞洛(Anna Laura Pisello)称,由于全球19%的能源用于照明,而在欧洲,约1.6%专门用于街道照明,因此发光材料的节能潜力很大。
各种发光材料的使用数据:通过a)作为发光中心的痕量物质进行分组;b) 宿主化合物;和c)材料发出的颜色。
目前科学家们要解决的一个问题是,大多数发光材料不会在夜间一直发光。
但更好的材料可以帮助解决这个问题,同时,现有的材料可以与电照明结合,在再次关闭之前,电照明将持续足够长的时间,为道路标线充电。
科学家们发现,通过这种方式,发光材料可以将城市照明所需的能量减少约27%。
如果有人担心整个城市彻夜通明,增加有害的光污染,发光材料正好可以解决这种问题。因为发光材料只会取代现有的照明,而不会增加照明。发光材料的颜色可以选择,剔除蓝色光——这种光已被证明特别有害于野生动物。
发光材料也有助于对抗所谓的城市热岛效应。屋顶和人行道吸收来自太阳的能量,并将其作为热量释放,使得城市夏季的平均温度比周围农村高7.7摄氏度。
高温是一种潜在的健康危害,也会导致更多的能源被用于冷却建筑物。
一个越来越普遍的解决方案就是使用反射光线的“冷”材料,如白色油漆和浅色沥青。
事实证明,添加发光材料可以起到更大的作用。