Томские ученые нашли способ создавать светящиеся материалы из природных минералов
Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) совместно с коллегами разработали простой и экологичный способ синтеза люминесцентных материалов на основе природных минералов — мрамора, мела, известняка и доломита. Новая технология позволяет получать ярко-красные светящиеся образцы без использования дорогих реагентов, что может удешевить производство дорожной разметки, аварийных светильников и указателей безопасности.
Исследование опубликовано в журнале Ceramics International (Q1, IF: 6,0). В основе метода лежит синтез алюминатов кальция — фосфорных матриц, широко применяемых в светящихся материалах. Обычно для их получения требуются редкие и дорогие элементы, такие как европий и диспрозий. Томские ученые заменили их природными минералами в качестве источника кальция, а в качестве активатора люминесценции использовали недорогой оксид марганца и борную кислоту.
Все полученные образцы дают красное свечение с пиком около 654 нанометров — этот диапазон хорошо различим человеческим глазом. При дневном свете материалы выглядят коричневатыми, а под ультрафиолетом светятся ярко-красным. Яркость свечения зависит от состава сырья: примеси железа снижают свечение, а магний, наоборот, усиливает его. Самым перспективным материалом ученые называют мрамор благодаря его однородной структуре и наличию магния.
Как отметил профессор отделения химической инженерии ТПУ Андрей Мостовщиков, главное преимущество технологии — простота, экологичность и экономическая выгода. Зная состав примесей в природном сырье, можно точно настраивать яркость и оттенок свечения. В будущем разработку планируется использовать для создания недорогих и долговечных светящихся указателей безопасности, индикаторов и аварийных светильников.
