علماء ينجحون في إنتاج مواد مضيئة من خامات طبيعية

ابتكر علماء جامعة تومسك التقنية طريقة لتحويل الخامات الطبيعية مثل الطباشير والحجر الجيري وحتى الرخام، إلى مصادر للضوء فائقة السطوع بتكلفة قليلة.

ووفقا لمجلة Ceramics International تسمح الطريقة المبتكرة بإنتاج مواد مضيئة حمراء زاهية من مواد خام طبيعية متوفرة بسهولة، حيث استخدم المبتكرون الرخام والطباشير والحجر الجيري والدولوميت بدلا من العناصر الكيميائية النادرة والمكلفة.

ويشير المكتب الإعلامي لوزارة التعليم والعلوم الروسية، إلى أن هذه الطريقة تتضمن تركيب ألومينات الكالسيوم- مواد تستخدم على نطاق واسع في إنتاج المركبات المضيئة المستخدمة في علامات الطرق وعلامات التحذير من المخاطر. ويتطلب إنتاجها عادة استخدام مواد كيميائية نقية وباهظة الثمن مثل اليوروبيوم والديسبروسيوم، ما يجعل عملية الإنتاج مكلفة.

ولكن باحثون من جامعة تومسك التقنية استخدموا خامات طبيعية كمصدر للكالسيوم، وعمل أكسيد المنغنيز مع حمض البوريك كمنشط للتوهج. وقد أظهرت العينات الناتجة سلوكا مثيرا للدهشة: ففي ضوء النهار، بدت كمسحوق بني عادي، ولكن تحت الأشعة فوق البنفسجية، توهجت بلون أحمر ساطع بطول موجي يبلغ حوالي 654 نانومتر. وهذا النطاق ملحوظ بشكل خاص للعين البشرية.

ووفقا للبروفيسور أندريه موستوفشيكوف، من قسم الهندسة الكيميائية بجامعة تومسك التقنية، تكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية في بساطتها وإمكانية التنبؤ بها. فمن خلال معرفة الشوائب الموجودة في المواد الخام الطبيعية، يستطيع العلماء ضبط سطوع التوهج ولونه بدقة. وقد تبين أن شوائب الحديد تقلل من السطوع، بينما يعزز المغنيسيوم التوهج. وأن الرخام أفضل مصدر للكالسيوم، حيث بفضل بنيته المتجانسة ووجود المغنيسيوم فيه، ينتج توهجا كثيفا.

وسوف يستخدم هذا الابتكار في إنتاج لافتات السلامة المضيئة والمؤشرات وأضواء الطوارئ غير المكلفة والمتينة التي لا تتطلب إنتاجا معقدا ومكلفا.

المصدر: science.mail.ru