Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

Что такое светящийся люминофор, как долго и почему светится

История

Люминесценция — нетепловое свечение вещества, происходящее после поглощения им энергии возбуждения. Впервые люминесценция была описана в XVIII веке.

Один из видов люминесценции, хемилюминесценция (свечение в результате химической реакции), наблюдался впервые в 1669 году Хеннигом Брандом, открывшим фосфор.

До ХХ века теоретические представления о сущности хемилюминесценции, сходились на том, что часть выделяющейся при химической реакции энергии не превращается в теплоту; атомы реагирующих веществ переходят при этом в возбужденное состояние, проявляющееся в свечении.

В ХХ веке Каутский и Цохер в работе над ненасыщенными соединениями кремния обнаружили, что при действии света на них происходит очень яркое явление хеми-, катодо- и фотолюминесценции (фосфоресценции и флюоресценции). Ученые обнаружили, что при охлаждении происходит усиление люминесценции, что навело их на мысль о том, что источником хемилюминесценции могут быть те же объекты, которые вызывают флюоресценцию, то есть атомы вещества, которые не принимают непосредственного участия в химической реакции, а получающие энергию для свечения от прореагировавших частиц.

В 20-х годах ХХ века по инициативе С. И. Вавилова начались исследования, направленные на создание люминесцентных ламп, новых для того времени источников света. В то же время О. В. Лосевым была обнаружена электролюминесценция, впоследствии, использующаяся в производстве светодиодов.

С начала 90-х годов помимо традиционных явлений люминесценции (газового разряда, фотолюминесценции, инжекционной и полевой электролюминесценции, низко- и высоковольтовой катодолюминесценции) началось исследование катодолюминесценции в среднем диапазоне энергий электронного пучка.

В настоящее время явление люминесценции активно используется в создании люминесцентных ламп и светодиодов, в люминофорных экранах для медицинского оборудования, в цветных экранах телевизоров и других электронных приборов, в дизайне, а также в системе безопасности и эвакуации.

С каждым годом технологии производства люминесцирующих веществ совершенствуются, что помогает создавать люминофоры с улучшенными световыми качествами.

Методика работы

Советы по нанесению

При выполнении отделки стоит лишь придерживаться простых рекомендаций:

  • Окраску нужно выполнять при положительной температуре в помещении (не менее 5С).
  • Состав следует наносить на сухое и чистое основание, поскольку иначе невозможно гарантировать качественную адгезию.

Чтобы световой эффект был выражен наиболее ярко, отделывать нужно светлые поверхности. При покраске темного участка под слой неонового материал наносим светлый грунт из акрилового пигмента.

Работать удобнее в темноте

  • Работу стоит выполнять в затемненном помещении с включенной ультрафиолетовой подсветкой. Такая методика позволит сразу контролировать результат работы и оперативно вносить коррективы.
  • Чтобы контур рисунка получился более четким, его нужно ограничить полосами из малярного скотча. Тогда не придется тратить силы на ликвидацию потеков и неверных мазков.

Наносить состав можно как кистью, так и распылителем:

  • Емкость с краской взбалтываем, равномерно распределяя пигмент в связующем.
  • Если используется пульверизатор, то процеживаем состав через сито, а затем разводим примерно на 10% – так мы обеспечим оптимальную консистенцию.
  • Для декорирования большинства поверхностей достаточно однослойной обработки. С одной стороны, так мы создаем необходимый декоративный эффект, а с другой – экономим достаточно дорогую краску.
  • Сушить обработанное основание нужно так же, как и при нанесении акрила: без сквозняков, при хорошей вентиляции и температуре от 5 до 30С.

Результат работы

Как заставить обычную краску светиться

Есть несколько способов обеспечить эффект люминесценции в домашних условиях. Можно, например, приобрести самосветящуюся краску, в составе которой уже растворены люминофорные компоненты. Часто такую краску называют неоновой, хотя никакого неона там нет. Свечение создается люминесцентным пигментом, содержащимся в обычной акриловой краске.

Эффект действия такого пигмента заключается в следующем. В течение дня на такую краску должно попадать искусственное и естественное освещение (это обязательно), которое накапливается акриловой эмалью, а затем излучается во внешнее пространство с наступлением темноты. Процесс излучения продолжается обычно от 8 до 12 часов – срок, достаточный для того, чтобы помещение вновь заполнялось внешним светом. При этом поверхностный слой краски опять запасает энергию, которую отдаст вечером.

Поскольку процесс носит циклический характер, то разрушения люминофорных компонентов не происходит, и излучающая способность краски может сохраняться длительный период времени. Однако такие краски довольно дороги, и кроме того, имеют весьма ограниченную палитру оттенков. Поэтому сделать в комнате, например, разноцветное свечение стен, имитирующее неоновое, бывает невозможно.

В домашних условиях значительно проще сделать такую неоновую краску своими руками. Для этого необходимо приобрести набор люминесцентных пигментов. Они имеют универсальное применение, а потому обладают следующими положительными особенностями:

  1. Высокая морозостойкость (что более актуально при окрашивании автомобилей, но вполне приемлемо, если с помощью таких пигментов окрасить часть стены темной прихожей или хозяйственного коридора, подвала, чердачного помещения).
  2. Нейтральны химически, поэтому не вызывают дерматита и аллергических реакций. Это особенно ценно, если люминофорный пигмент предполагается добавить для подсветки части стены детской комнаты.
  3. Не разрушаются под воздействием высоких температур (большинство композиций стабильно до +30°C). Но при попадании на стену прямого солнечного излучения лучше, тем не менее, закрывать стену, окрашенную акриловой краской с люминофорными добавками, шторами или плотным занавесом.
  4. Пригодны для работ как внутри, так и вне помещений.
  5. Гарантийный срок действия люминофорных пигментов составляет 25-30 лет.

Самосветящиеся добавки включают химические соединения, которые хорошо растворяются не только в акриловых, но и в других видах бытовых лаков (алкидных или полиуретановых). Лак должен быть прозрачным, иначе итоговый цвет краски может отличаться от желаемого.

Во всяком случае, перед составлением самосветящейся краски в домашних условиях своими руками стоит предварительно проверить конечный эффект на небольшой и незаметной глазу части стены, куда будет постоянно попадать внешний свет.

Камни, светящиеся в темноте

Модные в последнее время светящиеся камни – это не просто эффектное украшение, но и неожиданная возможность изменить мир вокруг себя до неузнаваемости, причем сделать это своими руками. Кроме отделки интерьеров, такие камни используются в оформлении территории возле дома, в изготовлении авторских оригинальных сувенирных мелочей, в украшении рамок для фотографий и так далее. Эти камни могут стать чудесным украшением для аквариума, цветочного горшка или книжной полки.

Очень красиво ночью выглядит цветочный горшок, украшенный камнями.

Изначально они были изобретены как искусственные камни, изготовлялись из пластика, имели разные размеры, в основном от оного до двух сантиметров.

Камни, светящиеся в темноте

Камни, покрытые флюоресцентной краской, украшают цветочные клумбы.

Оригинально выглядят такие камни в наполненных ими стеклянных сосудах. Изделие может применяться не только как эксклюзивный сувенир, но и как ночной экономичный светильник. Промышленное производство камней с эффектом внутреннего свечения предлагает их для оживления жилых территорий. Такая обыкновенная магия способна перевоплотить традиционный сад, участок или парк в настоящую сказку. К тому же камни могут служить ночным освещением участка, сада, парка и других объектов. Так светящиеся камни для ландшафтного дизайна стали не просто украшением, но и практической деталью в интерьере. Этот декорирующий элемент используется при изготовлении оригинальных отделочных плиток, которые выглядят очень стильно и модно.

Светящиеся камни для ландшафтного дизайна бывают разных размеров: от маленьких до огромных валунов.

Светящимися камнями украшают не только сад и аквариум, их вставляют в украшения.

Светящиеся камни часто применяют при оформлении интерьеров помещений в полотнах для отделки. Они удачны как в дизайне внутреннего фасада дома, так и в отделке наружного фундамента дома и коттеджа. Также камни просто сказочно смотрятся в аквариуме, придавая загадочности и интриги волшебному подводному миру. Оформление камней зависит от их использования. Так их укладывают в замысловатый рисунок вдоль палисадника или дорожки, рассыпают художественно по днищу аквариума, закрепляют в оправу или крепят на веревочку в бижутерии, брелках.

Так выглядят камни днем и ночью.

Светящимися камнями наполняют емкости, например, декоративные прозрачные сосуды. Производство светящихся камней активизируется благодаря их востребованности, а также неприхотливости в эксплуатации и хранении. Так срок их хранения неограничен, а максимальная температура, которую выдерживают камни, достигает сорока градусов. Обычно светящимся камням придают форму морской гальки с матовой или шагреневой поверхностью, что позволяет им еще более правдоподобно имитировать натуральные камни. Цвет их при обычном освещении белый и бело-зеленый, а свечение камней бывает зеленого, голубого и синего оттенка. Отдача накопленного света обычно длится около семи часов. В стандартной упаковке идет от полутора до тридцати килограммов камней, причем один килограмм содержит около пятисот светящихся камешков диаметром в 2 сантиметра. Характерно то, что эта кроха выдерживает нагрузку до одной тонны. Размер светящегося камня бывает разным: от огромных валунов до гальки и до светящейся «каменной» крошки.

Если камни покрыть краской разных цветов, то можно добиться похожего эффекта.

А для тех, кто ищет способ хорошего заработка, светящиеся декоративные камни могут стать сверхприбыльным вариантом для бизнеса. Производство камней из самосветящегося полимерного пластика марки РL и РР сегодня проходит с добавлением катализатора светимости. А так как дизайн камешков максимально приближается к форме природных речных камней, отличие между ними можно заметить только в случае очень близкого изучения или по весу. Ведь искусственные камни раз в 10 легче аналогичных природных камней. В этом еще один плюс полимера, который упрощает его пересылку и транспортировку

Ну, а самое важное, волшебное и уникальное качество искусственных камней в том, что они действительно светятся ночью! Без лампочек, без проводов, без специальной покраски и обработки, без фосфора они излучают таинственный манящий свет!

Обычно для работы берут морскую гальку.

Можно купить пластиковые заготовки камней в магазинах для творчества.

Краска с люминофором: как наносить

Работа по нанесению краски, в которую входит светонакопитель люминофор, элементарна. Различий в покраске поверхностей нею и обычной краской нет. Очищаем, моем, высушиваем поверхность, после чего любым подходящим инструментом (валиком, кусочком поролона, кистью, краскопультом) окрашиваем. Для интерьерных предметов достаточно 2-х слоев, для ландшафтных можно и 3. Следующий слой – только после того, как прежний уже высох.

Если поверхность, подготовленная к покраске, темная, она будет забирать в себя значительную часть энергии излучения. Поэтому есть смысл вначале покрасить поверхность белой красой или грунтом белого цвета, а потом наносить состав.

Часто краска со светонакопительными свойствами используется для декора покрытия садовых дорожек (плитки, брусчатки, кирпича, др.), выделения бордюров, отдельных камней в саду, на газоне, альпийской горке, фонтане, на берегу водоема, пр. Интересны отдельные светящиеся камни в сухом ручье, сухой стенке, других ландшафтных сооружениях.

Оставьте Ваш отзыв

  Я не робот.

Отправить     Сброс

Оставьте Ваш отзыв

Average rating:   0 reviews

Немного о явлении люминесценции и ее эффектах

Светиться в темноте могут любые материалы, которые обработаны люминофорами – специальными веществами, содержащими соединения фосфора или сульфида цинка. В некоторых случаях свечение вызывается только при воздействии на люминофор источника внешнего излучения – электромагнитного или ультрафиолетового. Так светятся электронно-лучевые трубки телевизионных приемников или люминесцентные лампы.

Узнайте больше об особенностях фосфорных красок.

Различают два вида люминофоров:

  1. Вещества органического происхождения, основой которых служат производные нафталевой кислоты. Их свечение происходит под воздействием ионизирующего излучения. Характерная особенность органических люминофоров – их способность издавать кратковременные вспышки.
  2. Люминофоры на неорганической основе, которые создаются на основе кристаллофосфорных композиций и имеют способность к постоянному свечению.

Люминофорные композиции широко применяются при производстве самосветящихся игрушек, при тюнинге автомобилей, для изготовления елочных украшений. Большинство из этих материалов нетоксичны, а потому соседство человека с люминофорами не приносит ему никакого вреда.

Выбор вида люминофора в домашних условиях определяется тем эффектом, который требуется получить. При желании сделать постоянную подсветку (например, стен у гаража, который примыкает к темному проему), лучше воспользоваться кристаллофосфором, нанесенным на спецодежду. Однако постоянное свечение чаще создает неудобства, особенно если оно яркое и интенсивное.

https://youtube.com/watch?v=hH7qdXQwP8U

Виды

Официальной классификации товара нет, но по типу действующего вещества выделяют несколько разновидностей.

Флуоресцентная

Свечение появляется только под ультрафиолетовыми лампами. Эффект пропадает после их выключения. Используется в кафе и на дискотеках, а также применяется для росписи авто. Позволяет выполнять невидимые картины с оживающим сюжетом. Баллончики с аэрозольной краской идеально подходят для росписи авто, велосипедов, мотоциклов.

Полиакриловая и натровая основа краски не представляет опасности для жизни человека. Используется на предметах из разного материала. Для работы на выровненной и обезжиренной поверхности понадобится кисть или валик. Самые популярные тона – зеленые, желтые, красные.

Люминесцентная

Занимает первые места в рейтинге продаж. Для мерцания окрашенных объектов на протяжении всей ночи достаточно пятнадцати минут накопления света. Светится 12-18 часов, постепенно затухая. Солнечный свет и ультрафиолетовые лампы «заряжают» краску быстрее всего. Альтернатива световому заряду – тепло. Горячая батарея может стать необыкновенным ночником с бесконечно долгим и неповторимым свечением.

Алкидные полиуретановые составы – основа. Отсутствие вредных веществ дает возможность использовать раствор для отделки внутренних поверхностей квартир, мебели, в проектировании ландшафта, во флористике, применять его для театрального макияжа, покраски костюмов и декораций. Повышение безопасности на производственных и строительных объектах, сокращение аварий на дорогах – безусловные плюсы внедрения люминесцентной краски в различные сферы жизнедеятельности. При эксплуатации боится влаги.

Люминесцентно-флуоресцентная

Обладает двумя типами свечения благодаря универсальному составу. Используется в экстерьере. Для улицы рекомендована термостойкая, устойчивая к трению, изменениям температуры и агрессивной среде разновидность. Краска по металлу защитит от коррозии. Витражные стекольные краски создают глянцевую пленку, не требуют обжига, не белеют после высыхания.

Фосфоресцентная

Популярная краска на основе фосфора светится в темноте. Отрицательно действует на организм. Увеличение дозы приведет к интоксикации, тошноте, слабости, головокружению. Длительный контакт с веществом влияет на работу сердца, легких, может стать причиной смерти. Применяется только для уличных работ. Достоинство ее в том, что она накапливает свет за 10 минут. Для декорирования витражей, стекла, керамической плитки применяется фосфорицирующая краска – источник вдохновения для творческого человека.

Применение

Использование люминофоров в технике позволяет нам экономить на электроэнергии, так как развитие полупроводниковой техники стимулировало работы по созданию инжекционных электролюминесцентных источников освещения. Возможность смотреть телевизор предоставляется благодаря люминофорам, ведь для экранов приемных телевизионных трубок практикуется использование смесей люминофоров для получения высокой яркости свечения близкого к белому. Применение люминофоров в медицинской отрасли позволяет делать рентген и флюорографию. А также способность люминофоров светиться без электрического источника энергии нашла применение в системах эвакуации и пожарной безопасности.

Неорганические люминофоры применяют в люминесцентных лампах, электронно-лучевых трубках, для изготовления рентгеновских экранов, служат индикаторами радиации и др.

Органические люминофоры (иногда их называют «люмогены») применяют для изготовления ярких флуоресцентных красок для окрашивания текстиля, пластмасс, украшений, в типографских красках, для пигментации полимерной глины, красок для обоев, пигментов для татуировки, косметики, люминесцирующих материалов, используют для выявления трещин в деталях, чувствительном люминесцентном анализе в химии, биологии, медицине и криминалистике.

Разновидности

Нет официального разделения светящейся краски на определенные категории. Но эти красители можно разделить на несколько видов, в зависимости от компонентов, входящих в состав, и вида действующего вещества:

  •  флуоресцентные. Эти светящиеся красители проявляют себя только при попадании на них ультрафиолетовых лучей, сами по себе в темноте они не светятся. Чаще всего их используют для оформления внутри помещений – баров, ночных клубов, а также в качестве тюнинга авто. В производстве флуоресцентных составов используют акриловые вещества, благодаря которым краски являются экологически чистыми и безопасными для человека. Их изготавливают разных цветов, используя различные пигменты. Наиболее эффектные – это красный, желтый, оранжевый, розовый, зеленый оттенки;
  •  люминесцентные краски. Они являются самыми распространенными светящимися растворами, которые светятся сами по себе в темноте. Чтобы они начали светиться, достаточно 15-20 минут воздействия света на них. Чем дольше на них попадает свет, тем дольше они будут излучать его. Эти красители используют на промышленных объектах, строительных площадках, заградительных элементах и дорожной разметке, благодаря окрашиванию значительно повышается безопасность;
  •  фосфоресцирующие. Так как в их составе находится фосфор, они небезопасны для здоровья людей, поэтому обычно их применяют для покраски элементов фасадов, уличных объектов и автомобилей. Если есть возможность, фосфоресцирующую смесь лучше заменить другим видом светящегося красителя.

Красящие составы могут быть полупрозрачными, то есть практически незаметными в дневное время, а также выпускают цветные краски, которые хорошо заметны и днем, и ночью. Они отличаются широким выбором оттенков.

Выбирая в магазине краситель, необходимо обращать внимание не только на ее состав, но также важно спрашивать сертификат качества и паспорт безопасности. Не сертифицированную продукцию лучше не покупать, ведь она может быть очень токсичной и навредит здоровью. Низкокачественные и дешевые красящие смеси обычно содержат в своем составе много фосфора, который пагубно влияет на организм человека

Низкокачественные и дешевые красящие смеси обычно содержат в своем составе много фосфора, который пагубно влияет на организм человека.

Как это работает

Люминесценцией называют способность вещества накапливать энергию света, находящуюся в ультрафиолете, а затем отдавать ее снова, то есть, светиться. В светящейся краске содержатся определенные пигменты, которые называют люминофорами. Именно люминофоры «напитываются» ультрафиолетовыми лучами от естественного или искусственного источника света, а потом в темноте начинают светиться.

Внимание!
Флуоресцентные вещества светятся только под воздействием специальных ультрафиолетовых ламп, в то время как светящаяся краска хорошо видна в полной темноте без дополнительного оборудования

Люминофоры из светящейся краски являются очень устойчивыми веществами, их сложно разрушить как физическими, так и химическими средствами. Поэтому окрашенные светящимися эмалями поверхности надолго сохраняют свои свойства — они будут светиться не менее 30 лет.

Процесс свечения люминофоров — обратимый процесс. Этим краскам достаточно всего 15-20 минут, чтобы «подзарядиться» и напитаться энергией света: затем поверхность будет светиться не менее восьми часов в полной темноте.

Важно!
Уровень яркости светящейся краски напрямую зависит от количества люминофоров в ее составе. Не стоит путать люминесцентные краски с фосфоресцентными, в составе которых находится фосфор, считающийся опасным для здоровья веществом

Такие красители подходят только для наружных работ, тогда как светящиеся эмали на основе люминофоров можно использовать даже в детских комнатах — они абсолютно не токсичны

Не стоит путать люминесцентные краски с фосфоресцентными, в составе которых находится фосфор, считающийся опасным для здоровья веществом. Такие красители подходят только для наружных работ, тогда как светящиеся эмали на основе люминофоров можно использовать даже в детских комнатах — они абсолютно не токсичны.

Где можно использовать светящуюся краску

Вторым компонентом светящейся эмали (после люминофора) является лак. Именно от качества и состава этого лака зависит область применения краски. Как правило, лак бесцветный, он может предназначаться для отделки дерева, пластика, гипсокартона, металла, штукатурки, обоев, стекла или плитки и других поверхностей.

Светящиеся краски применяют даже для росписи по телу (боди-арт) и для украшения живых растений. В составе таких красителей должна быть акриловая эмульсия на водной основе.

Благодаря такому составу, светящаяся краска имеет очень широкую область применения:

  • в изготовлении дорожных знаков и указателей, нанесении разметки на асфальт, обозначении ограждений или столбов;
  • для декоративного оформления внутренних помещений — отделка стен, потолка, нанесение рисунков на различные поверхности в доме;
  • для украшения мебели или декоративных элементов;
  • в театре и в цирке светящуюся краску используют для оформления декораций, костюмов, создания уникального грима;
  • во флористических магазинах светящимся пигментом украшают цветы и зеленые растения;
  • в рекламе светящуюся эмаль применяют для подсветки баннеров, афиш, вывесок;
  • территорию частного участка тоже можно облагородить с помощью светящейся краски — ее украшают беседки, изгороди, фасады;
  • автомобилисты тоже часто используют люминофоры — подкрашивают диски, бамперы, наносят на кузов различные узоры;
  • еще светящуюся эмаль используют в ателье по пошиву спецодежды: наносят обозначения на форму дорожных или аварийных работников, например.

Не стоит забывать, что возможности использования светящейся эмали зависят от лака, входящего в ее состав.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации