Hãy tưởng tượng một thế giới nơi mọi thứ đều phát sáng trong bóng tối. Biển báo đường phố, vỉa hè, thậm chí cả quần áo của bạn. Nó có vẻ giống như thứ gì đó trong phim khoa học viễn tưởng, nhưng thực tế nó có thể thực hiện được với nhựa phát sáng trong bóng tối.
Tò mò về vật liệu hấp dẫn này? Cùng đọc tiếp để tìm hiểu cách hoạt động của nhựa phát sáng trong bóng tối, các loại khác nhau và một số công dụng sáng tạo nhất của nó.
Hình 1. Nhựa phát sáng trong bóng tối là vật liệu đa năng với nhiều ứng dụng.Nhựa phát sáng trong bóng tối được tạo ra bằng cách kết hợp nhựa nóng chảy với vật liệu phát quang. Vật liệu này có hai loại: hữu cơ và vô cơ.
- Chất phát quang hữu cơ được làm từ các vật liệu gốc carbon, chẳng hạn như thuốc nhuộm.
- Chất phát quang vô cơ được làm từ các vật liệu gốc kim loại, chẳng hạn như kẽm sunfua hoặc strontium aluminate.
Đối với nhựa phát sáng trong bóng tối, chất phát quang vô cơ được ưu tiên hơn vì độ bền và thời gian phát sáng lâu hơn chất phát quang hữu cơ.
Ngoài ra, nhựa phát sáng trong bóng tối có thể được làm từ nhiều loại nhựa khác nhau, bao gồm polyethylene, polypropylene và polyvinyl chloride.
Tìm hiểu thêm về đặc tính của chúng:
Nhựa là gì ? Những điều bạn cần biết về nhựa2. Cơ chế hoạt động của nhựa phát sáng trong bóng tối
Vật liệu phát quang bắt đầu phát sáng khi hấp thụ đủ một lượng ánh sáng thông qua quá trình "trạng thái kích thích". Khi một vật liệu phát quang hấp thụ ánh sáng, nó sẽ kích thích các electron trong nguyên tử của nó lên mức năng lượng cao hơn. Những electron này sau đó trở về trạng thái cơ bản của chúng, giải phóng năng lượng dư thừa dưới dạng các photon ánh sáng.
Thời gian cần thiết để một chất phát quang giải phóng năng lượng của nó phụ thuộc vào loại vật liệu. Một số vật liệu phát ra năng lượng ngay lập tức, trong khi một số khác phát ra chậm hơn trong nhiều giờ hoặc thậm chí nhiều ngày.
Đối với nhựa phát sáng, bột phát quang trong đã được điều chỉnh để giải phóng năng lượng một cách chậm rãi, cho phép phát sáng trong một thời gian dài.
Hình 2. Nhựa phát sáng cũng được sử dụng để phát triển các sản phẩm sáng tạo mà trước đây không thể thực hiện.
Vật liệu phát quang hoạt động giống như một quả bóng nảy. Quả bóng thu thập năng lượng từ lòng bàn tay của bạn và liên tục nảy lên trên không. Năng lượng nhận được khi nảy được giải phóng khi quả bóng rơi trở lại.
Vật liệu phát quang hoạt động tương tự. Khi chúng hấp thụ ánh sáng, các electron của chúng trở nên có năng lượng hơn. Sau đó, chúng sẽ giải phóng năng lượng này dưới dạng ánh sáng khi các electron trở lại trạng thái cơ bản.
3. Các loại nhựa phát sáng trong bóng tối
Hình 3. Phốt pho vô cơ thường được sử dụng trong sản xuất nhựa phát sáng Chúng có nhiều dạng khác nhau, mỗi dạng có những đặc điểm riêng. Một số chất phát quang chỉ phát ra một màu, trong khi những chất khác phát ra nhiều màu. Một số chất phát quang có thời gian phát sáng ngắn, trong khi những chất khác có thời gian phát sáng dài.
3.1. Strontium aluminate (SrAl2O4)
Strontium aluminate là một trong những loại nhựa phát sáng trong bóng tối phổ biến nhất. Đây là một vật liệu sáng và bền lâu, có thể được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm khác nhau, bao gồm đồ chơi, biển báo và thiết bị an toàn.
Nhựa phát sáng trong bóng tối được sản xuất bằng strontium aluminate có thể sáng hơn tới 10 lần so với nhựa phát sáng trong bóng tối được sản xuất bằng kẽm sulfide.
3.2. Kẽm sulfide (ZnS)
Một loại nhựa phát sáng trong bóng tối phổ biến khác là kẽm sulfide. Nó có độ sáng thấp hơn strontium aluminate nhưng giá thành rẻ hơn và dễ tổng hợp hơn.
Kẽm sulfide thường được sử dụng trong các ứng dụng giá rẻ, chẳng hạn như hàng hóa phát sáng trong bóng tối dùng một lần.
3.3. Calcium aluminate (CaAl2O4)
Mặc dù hai loại được đề cập ở trên khá phổ biến, nhưng calcium aluminate là một loại nhựa phát sáng trong bóng tối mới hơn đang ngày càng được ưa chuộng. Nó sáng hơn, bền hơn và thân thiện với môi trường hơn strontium aluminate. Các sản phẩm cao cấp, chẳng hạn như đồng hồ và đồ trang sức phát sáng trong bóng tối, thường chứa calcium aluminate.
3.4. Europium-doped strontium titanate (Eu:SrTiO3)
Một loại nhựa phát sáng trong bóng tối nổi bật với khả năng phát sáng lâu dài là europium-doped strontium titanate. Nó có thể tiếp tục phát sáng hàng giờ hoặc thậm chí nhiều ngày sau khi tiếp xúc với ánh sáng. Europium-doped strontium titanate thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu chiếu sáng lâu dài, chẳng hạn như biển chỉ lối thoát hiểm và biển báo an toàn.
Ngoài các loại nhựa phát sáng trong bóng tối cơ bản này, còn có một số loại khác có sẵn, bao gồm nhựa phát quang bằng ánh sáng, nhựa phát quang điện và nhựa phát quang hóa học.
Phốt pho, thành phần chính trong nhựa phát sáng trong bóng tối, được nhà vật lý người Đức Hennig Brand phát hiện vào năm 1669. Ông đặt tên cho nguyên tố mới là "phos" (ánh sáng) và "phoros" (mang), theo nghĩa của các từ tiếng Hy Lạp "ánh sáng" và "mang".
4. Ứng dụng của nhựa phát sáng trong bóng tối
Hình 4. Nhựa phát sáng hiện được sử dụng trong nhiều loại mặt hàng, bao gồm cả đồ chơi4.1. Sản phẩm bảo hộ
Vật liệu phát sáng thường được sử dụng trong các sản phẩm bảo vệ an toàn để tăng khả năng hiển thị trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc không có ánh sáng. Các ví dụ về các sản phẩm như vậy bao gồm biển chỉ thoát hiểm, áo phao cứu sinh và gậy phát sáng.
4.2. Đồ chơi
Nhựa phát sáng là một vật liệu phổ biến cho đồ chơi và trò chơi, chẳng hạn như bóng, đĩa frisbee và khối xây dựng phát sáng trong bóng tối. Nó cũng có thể được sử dụng để chế tạo các phiên bản phát sáng trong bóng tối của các trò chơi cổ điển như cờ vua và cờ caro.
4.3. Nội thất trang trí nhà cửa
Đèn phát sáng trong bóng tối có thể hoàn toàn biến đổi một không gian, mang lại ánh sáng dịu nhẹ và huyền ảo. Chúng cũng là một phương pháp tuyệt vời để tạo thêm những điểm chấm phá độc đáo cho ngôi nhà.
Tranh tường phát sáng trong bóng tối là một lựa chọn khác. Thêm các tác phẩm nghệ thuật trên tường độc đáo và bắt mắt có thể biến mọi không gian thành một ốc đảo xinh đẹp.
4.4. Ứng dụng công nghiệp
Nhựa phát sáng cũng được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp. Ví dụ, nó có thể được sử dụng để tạo ra các chi tiết phát sáng trong bóng tối trên thiết bị điện. Theo đó, ta có thể dễ quan sát các linh kiện nhỏ trong điều kiện ánh sáng yếu hoặc không có ánh sáng. Hoặc, trong các khu vực nguy hiểm, biển báo thoát hiểm và nhãn mác phát sáng.
4.5. Ứng dụng độc đáo khác
Trang sức phát sáng có thể mang lại yếu tố bất ngờ hay nét tinh xảo cho bất kỳ trang phục nào, khiến nó trở nên lý tưởng cho các dịp đặc biệt hoặc lễ hội.
Trang phục phát sáng trong bóng tối là một cách thú vị để thể hiện phong cách cá nhân của bạn đồng thời cũng nổi bật giữa đám đông. Các sản phẩm làm đẹp phát sáng trong bóng tối có thể được sử dụng để tạo ra một loạt các phong cách, từ tinh tế đến mạnh mẽ và ấn tượng.
Nhựa phát sáng là một vật liệu đa năng có thể được sử dụng để sản xuất nhiều loại vật dụng mới lạ, cho dù bạn đang tìm kiếm một phụ kiện vui nhộn và sôi động hay một cách để tạo ra một diện mạo độc đáo.
5. Giải pháp giảm thiểu tác động môi trường của nhựa phát sáng
Hình 5. Một số loại nhựa phát sáng có chứa kim loại nặng, có thể làm ô nhiễm đất và nước.
5.1. Giảm thiểu tiêu thụ
Một trong những cách tốt nhất để giảm thiểu tác động môi trường của nhựa phát sáng trong bóng tối là sử dụng ít hơn. Chúng ta có thể làm điều này bằng cách mua ít sản phẩm hơn được làm bằng nhựa phát sáng trong bóng tối, và bằng cách sửa chữa hoặc tái sử dụng các sản phẩm phát sáng trong bóng tối bất cứ khi nào có thể.
Ví dụ, thay vì mua một ốp điện thoại phát sáng trong bóng tối mới, bạn có thể tái chế, thay đổi diện mạo cho chiếc ốp điện thoại đã cũ đã qua sử dụng.
5.2. Phát triển công nghệ tái chế mới
Một cách khác để giảm thiểu tác động môi trường của nhựa phát sáng trong bóng tối là phát triển các công nghệ tái chế mới có thể loại bỏ hiệu quả các vật liệu phát quang khỏi nhựa. Điều này sẽ cho phép nhựa phát sáng trong bóng tối được tái chế và tái sử dụng, thay vì được đưa đến bãi rác.
Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu vấn đề này, nhưng hiện vẫn chưa có giải pháp nào ở quy mô thương mại. Trong thời gian chờ đợi, chúng ta có thể góp phần của mình bằng cách ủng hộ các công ty đang phát triển các giải pháp nhựa bền vững.
5.3. Phát triển nhựa có thể phân hủy sinh học
Các nhà nghiên cứu cũng đang phát triển các loại nhựa phát sáng trong bóng tối mới được làm từ vật liệu có thể phân hủy sinh học. Những loại nhựa này sẽ tự phân hủy tự nhiên trong môi trường, giúp giảm lượng nhựa phát sáng trong bóng tối thải ra bãi rác.
Đây là một lĩnh vực nghiên cứu đầy triển vọng, nhưng vẫn còn trong giai đoạn đầu. Hiện vẫn chưa rõ khi nào nhựa phát sáng trong bóng tối có thể phân hủy sinh học sẽ được sử dụng rộng rãi.
5.4. Ủng hộ nhựa phát sáng bền vững
Chúng ta cũng có thể hỗ trợ sự phát triển và thương mại hóa của nhựa phát sáng trong bóng tối bền vững. Điều này bao gồm việc mua các sản phẩm được làm bằng nhựa phát sáng trong bóng tối bền vững và quyên góp cho các công ty đang phát triển các vật liệu này.
Một cách để tìm thấy các sản phẩm được làm bằng nhựa phát sáng trong bóng tối bền vững là tìm kiếm nhãn "có thể phân hủy sinh học" hoặc "có thể phân hủy hữu cơ". Bạn cũng có thể cố gắng tìm các công ty có cam kết về tính bền vững.
6. Lời kết
Nhựa phát sáng trong bóng tối là một vật liệu tương đối mới, nhưng nó đã có tác động lớn đến thế giới của chúng ta. Nó đã làm cho nhà ở, nơi làm việc và không gian công cộng của chúng ta trở nên an toàn và thẩm mỹ hơn. Nó cũng cho phép phát triển các sản phẩm sáng tạo mà trước đây không thể tưởng tượng được.
Bạn muốn tìm hiểu thêm về nhựa bền vững và các giải pháp nhựa sáng tạo? Hãy truy cập EuroPlas để khám phá thêm về các nghiên cứu và phát triển mới nhất trong lĩnh vực sản xuất nhựa.