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研究人员揭示了天然石材如何在黑暗中发光的秘密

来源:快科技

芬兰图尔库大学的科学家发现了辉光的起源是在黑暗中产生白色发光的天然矿物。通过研究天然矿物,可以获取大量新知识,以开发更好的合成材料。

至少每个人都从自动照明的紧急出口指示牌知道暗中发光的材料或带有余辉的材料。具有余辉的材料也用于各种其他目的,例如生物成像。

“目前使用的材料都是合成材料,例如,具有熟悉的绿色余辉的材料会从一种叫做euro的元素中发光。这种材料的难点在于,即使所需的发光元素也可以如果再加上它们,则无法预测它们的余辉特性。”图尔库大学无机材料化学研究小组光子学研究负责人Mika Lastusaari大学讲师指出。

也有一些天然矿物质有余辉的能力。hackmanite是一种这样的矿物,可以在阿富汗,格陵兰,加拿大和巴基斯坦找到。但是,所有hackmanites都无法在黑暗中发光。

博士后研究员伊莎贝拉·诺尔博(Isabella Norrbo)解释说:“我们已经对合成Hackmanite进行了大量研究,并且能够开发出比天然Hackmanite残光明显更长的余辉材料。但是,到目前为止,影响发光的条件尚不清楚。”研究小组。

研究小组的博士候选人萨米·沃里(Sami Vuori)补充说:“自然界在优化矿物质方面拥有丰富的经验,这就是为什么我们使用天然Hackmanite来研究余辉效应的原因。

天然矿物通常包含复杂的成分,而主要成分的差异取决于它们形成的条件。

博士候选人塞西莉亚·阿加玛(Cecilia Agamah)说:“优化天然材料使我们有可能发现hackmanites如何产生最有效的光泽。”

钛使Hackmanite焕发光芒

这项研究是来自不同领域的科学家之间的国际合作。除化学家外,该研究还涉及矿物学家,地质学家,物理学家,统计学家和专门研究材料特性的科学家。

“通过这次广泛的合作,我们得出的结论是,天然Hackmanite辉光背后的最主要元素是硫,钾,钛和铁,以及它们浓度的正确平衡,” Mika Lastusaari说。

带有余辉和极其通用的成分的Hackmanite。在紫外线下拍摄的照片。图片来源:Mika Lastusaari

通过结合实验和计算数据,该研究设法证明钛在黑锰矿的核心发光,并且余辉与传导带中的电子转移有关。

“通过这些结果,我们获得了影响hackmanites余辉的条件的有价值的信息。尽管在这种情况下,自然还不能像合成材料一样有效地形成具有辉光的材料,但自然对开发出越来越有效的发光材料。” Lastusaari解释说。

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