图尔库大学 夜光海鞘
信用:米卡·拉斯图萨里 芬兰图尔库大学的科学家发现了这种在黑暗中产生白光的天然矿物的发光来源
通过研究天然矿物,可以为开发更好的合成材料获得重要的新知识
黑暗中发光的材料,或具有余辉的材料,至少从自动发光的紧急出口标志上,大家都知道
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的,例如,具有人们熟悉的绿色余辉的材料是从一种叫做铕的元素中发光的
图尔库大学无机材料化学研究小组的光子学研究负责人、大学讲师米卡·拉斯图萨里指出:“这种材料的难点在于,即使可以向其中添加所需的发光元素,也无法预测它们的余辉特性。”
还有一些能够余辉的天然矿物
一种这样的矿物是海钙石,可以在阿富汗、格陵兰岛、加拿大和巴基斯坦找到
然而,并非所有的黑客都能够在黑暗中发光
“我们已经对合成碳纳米管进行了大量研究,并且已经能够开发出一种余辉明显长于天然碳纳米管的材料
然而,到目前为止,影响发光的条件还不清楚,”研究小组的博士后研究员伊莎贝拉·诺博解释说
显示发光但没有余辉的石墨
右边的照片是在紫外线下拍摄的
信用:米卡·拉斯图萨里 “大自然在优化矿物方面有着丰富的经验,这就是为什么我们使用天然的海鞘来研究余辉效应,”研究小组的博士生萨米·武奥里补充道
天然矿物通常含有复杂的成分,并且根据它们形成的条件存在相当大的成分差异
博士候选人塞西莉亚·阿加玛说:“优化天然材料给我们提供了一种可能性,让我们发现黑客如何产生最有效的发光。”
钛让碳纳米管发光 这项研究是作为不同领域科学家之间的国际合作进行的
除了化学家之外,这项研究还涉及矿物学家、地质学家、物理学家、统计学家和专门从事材料特性建模的科学家
“通过这种广泛的合作,我们能够得出这样一个结论,即在天然碳硅钙石发光背后最重要的元素是硫、钾、钛和铁,以及它们浓度的正确平衡,”米卡·拉斯图萨里说
具有余辉和极其多样的组成成分的碳硅石
紫外光照的照片
信用:米卡·拉斯图萨里 通过结合实验和计算数据,该研究成功地证明了钛在碳硅钙石的中心发光,并且余辉与导带中的电子转移有关
“有了这些结果,我们获得了有价值的信息的条件影响的余辉黑客
尽管在这种情况下,自然界还不能形成像合成材料一样有效的发光材料,但自然在开发越来越有效的发光材料方面起到了重要作用,”拉斯图萨里解释道
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