blog

Jul 30, 2023

Irá brilhar

Substâncias que luminescem persistentemente poderiam ser usadas em ruas, calçadas e edifícios Kurt Kleiner, Conhecido Por volta do ano de 1603, o sapateiro e alquimista amador italiano Vincenzo Casciarolo tentou

Substâncias que luminescem persistentemente podem ser usadas em ruas, calçadas e edifícios

Kurt Kleiner, cognoscível

Por volta do ano de 1603, o sapateiro e alquimista amador italiano Vincenzo Casciarolo tentou fundir uma pedra especialmente densa que encontrou nas encostas do Monte Paderno, perto de Bolonha. Nenhum ouro, prata ou outros metais preciosos resultaram como ele esperava. Mas depois que a pedra esfriou, Casciarolo descobriu algo interessante: se expusesse o material à luz solar e depois o levasse para um quarto escuro, a pedra brilharia.

Aquela “Pedra de Bolonha” foi a primeira substância preparada artificialmente e persistentemente luminescente. Muitos mais viriam a seguir – e hoje, materiais luminescentes persistentes são usados ​​para decorações, iluminação de emergência, marcações em pavimentos e imagens médicas.

Algum dia eles poderão nos dar cidades brilhantes que permaneçam mais frias e usem menos eletricidade.

Uma nova geração de materiais luminescentes tem o potencial de resfriar as cidades, reemitindo luz que de outra forma seria convertida em calor. Poderiam também reduzir o consumo de energia, uma vez que calçadas luminescentes, marcadores luminosos nas estradas ou mesmo edifícios luminosos poderiam substituir alguma iluminação pública. Algumas cidades da Europa já instalaram ciclovias brilhantes e alguns investigadores estudaram a utilização de tinta brilhante para marcações rodoviárias.

“É melhor para o ambiente”, afirma Paul Berdahl, físico ambiental agora reformado do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, em Berkeley, Califórnia. “Se a tecnologia puder ser melhorada, poderemos usar menos energia… É algo que vale a pena fazer.”

A Pedra de Bolonha, uma forma do mineral barita, fascinou os filósofos naturais da época, mas nunca foi especialmente útil. Mas na década de 1990, os químicos desenvolveram novos tipos de materiais fotoluminescentes persistentes, como o aluminato de estrôncio, que mantinham um brilho forte durante horas após a exposição à luz. A maioria desses novos materiais emite um brilho azul ou verde, embora alguns brilhem em amarelo, vermelho ou laranja.

Esses materiais fotoluminescentes funcionam “capturando” a energia de um fóton e depois reemitindo essa energia como luz de comprimento de onda inferior. Às vezes, a luz é emitida imediatamente, como em uma lâmpada fluorescente. Outros materiais, chamados de persistentemente luminescentes, armazenam a energia por mais tempo e a emitem mais lentamente.

Esses materiais que brilham fortemente por horas abrem possibilidades, como cidades que “brilham no escuro” iluminadas por pavimentos e edifícios luminescentes. Dado que 19 por cento de toda a utilização global de energia é para iluminação, e na Europa cerca de 1,6 por cento especificamente para iluminação pública, as potenciais poupanças de energia são grandes, escrevem a engenheira de construção Anna Laura Pisello e colegas na 2021 Annual Review of Materials Research.

Um problema com esta abordagem é que a maior parte do material luminescente não brilha durante toda a noite. Materiais melhores poderiam ajudar a resolver esse problema, diz Pisello, da Universidade de Perugia, que estuda materiais de construção energeticamente eficientes. Entretanto, os materiais existentes poderiam ser combinados com iluminação eléctrica que permaneceria ligada durante tempo suficiente para recarregar as marcações rodoviárias antes de desligar novamente.

A tinta luminescente também pode fornecer iluminação para áreas externas. O laboratório de Pisello desenvolveu essa tinta que brilha no escuro e, em um relatório de 2019, simulou o que aconteceria se pintassem com ela um caminho público perto de uma estação ferroviária. Ao brilhar durante toda a noite, a tinta reduziria a energia necessária para iluminação em cerca de 27% na área imediata, descobriram os cientistas.

Se isso evoca preocupações com cidades inteiras brilhando durante a noite e aumentando a poluição luminosa prejudicial, Pisello diz que isso é improvável. Os materiais luminescentes provavelmente apenas substituiriam a iluminação existente, e não aumentariam ela. A cor dos materiais brilhantes poderia ser escolhida para evitar as frequências azuis que foram consideradas especialmente prejudiciais à vida selvagem.

Os materiais luminescentes também podem ajudar a combater o que é conhecido como efeito ilha de calor urbano. Telhados e calçadas absorvem energia do sol e a emitem como calor, fazendo com que as temperaturas no verão da cidade sejam em média 7,7 graus Celsius mais altas do que na zona rural circundante. As altas temperaturas são um perigo potencial para a saúde e também resultam no uso de mais energia para resfriar edifícios.