Химия повседневности
Традиционно для производства алюминатов кальция – «золотого стандарта» фосфоров для аварийного освещения и дорожной разметки – требуются редкоземельные элементы, такие как европий и диспрозий. Их добыча сложна, а стоимость высока, что делает конечный продукт дорогим.
Томские политехники предложили заменить дефицитные компоненты оксидом марганца и борной кислотой, активируя структуру гроссита природными примесями. Полученные образцы при дневном свете имеют естественный коричневатый оттенок, но под воздействием ультрафиолета излучают насыщенный красный свет с пиком волны 654 нм – именно этот спектр наиболее заметен человеческому глазу в условиях темноты или задымления.
«Нам удалось доказать, что химия высоких технологий может быть «зеленой». Мы берем камень, который лежит под ногами, и превращаем его в функциональный материал будущего», – комментирует профессор отделения химической инженерии ТПУ Андрей Мостовщиков.
Тонкая настройка светом
Одной из главных находок исследования стала возможность управления свойствами материала через анализ примесей в исходном сырье. Ученые установили прямую корреляцию:
- Магний выступает синергистом, повышая эффективность захвата и отдачи энергии фотонов.
- Железо, напротив, работает как «ловушка», гасящая свечение и снижающая яркость.
Наиболее эффективным сырьем признан мрамор благодаря его кристаллической чистоте и оптимальному балансу микроэлементов. Результаты работы опубликованы в авторитетном издании Ceramics International (первый квартиль, импакт-фактор 6,0).
В проекте были задействованы ресурсы Инженерной школы природных ресурсов, Инженерной школы неразрушающего контроля ТПУ, а также специалисты ТГАСУ. Перспективы внедрения охватывают создание долговечных систем безопасности, автономных указателей эвакуации и биосовместимых маркеров нового поколения.
