В Томском политехническом университете разработали технологию, которая позволяет создавать яркие красные люминесцентные материалы из доступного природного сырья. Вместо дорогих и редких химических элементов ученые использовали обычные минералы: мрамор, мел, известняк и доломит. Результаты исследования, поддержанные коллегами из ТГАСУ, были опубликованы в авторитетном научном журнале Ceramics International .
В пресс-службе Минобрнауки РФ рассказали, что суть метода заключается в синтезе алюминатов кальция — веществ, широко применяемых в производстве светящихся составов для дорожной разметки и аварийных указателей. Обычно для их получения требуются чистые и дорогостоящие реагенты, такие как европий и диспрозий, что делает производство дорогим. Политехники предложили альтернативу: в качестве источника кальция они взяли природные минералы, а активатором свечения выступил оксид марганца в сочетании с борной кислотой.
Полученные образцы ведут себя удивительным образом: при дневном свете они выглядят как обычный коричневатый порошок, но под ультрафиолетовым излучением вспыхивают ярко-красным светом с длиной волны около 654 нм. Этот диапазон особенно хорошо воспринимается человеческим глазом.
Как пояснил профессор отделения химической инженерии ТПУ Андрей Мостовщиков, главный плюс технологии в ее простоте и предсказуемости. Зная, какие примеси содержатся в природном сырье, ученые могут точно настраивать яркость и оттенок свечения. Выяснилось, что примеси железа снижают яркость, а магний, наоборот, улучшает свечение. Самым лучшим источником кальция признан мрамор — благодаря своей однородной структуре и наличию магния он дает наиболее интенсивное свечение.
В будущем на основе этой разработки планируют создавать недорогие и долговечные светящиеся указатели безопасности, индикаторы и аварийные светильники, которые не требуют сложного и дорогого производства.
Ранее исследователи ТПУ впервые комплексно изучили руды месторождения Южного Иргиза в Центральном Казахстане.