中美学者发现“最耐久夜光材料”发光机理

未来或现夜光路灯,白天晒晒一夜照明

新华社合肥3月30日电(记者徐海涛)“夜光材料”的学名是长余辉材料,“夜光杯”、“夜明珠”等物品即为长余辉材料制成。近期,合肥工业大学与美国内布拉斯加大学林肯分校科研团队合作,发现了发光时间最耐久的长余辉材料“CaAl2O4:Eu,Nd”的发光机理和原因,该成果日前在国际著名学术期刊《材料化学》上发表。

长余辉材料俗称“夜光材料”或蓄光型发光材料,特性为受可见光或紫外光激发后,可保持几十分钟到几十小时不等的持续发光,该类材料在弱光照明、应急指示、信息存储和显示、节能建筑、智能交通等领域具有广泛的应用价值。

截至目前发现的余辉时间最长、应用前景广泛的长余辉材料是“CaAl2O4:Eu,Nd”,这种发蓝紫色光的材料,余辉时间可达19个小时以上。然而尽管经过了多年研究,人们对其发光的机理仍不清楚,并制约了开发应用。

近年来在国家自然科学基金和安徽省的支持下,合肥工业大学材料科学与工程学院科研团队与美国内布拉斯加大学林肯分校合作,采用第一性原理计算方法,系统地对“CaAl2O4:Eu,Nd”中的各种杂质和缺陷的电子能级结构进行了理论研究,完整地解释了其发光机理及其长余辉产生的原因。

“在可以预见的未来,采用长余辉材料制作的路灯,只需要白天晒晒太阳就可以提供一整夜的照明。”研究团队成员、合肥工业大学教授张博介绍,他们通过对“CaAl2O4:Eu,Nd”发光机理的分析,进一步提出了设计合成其它新型长余辉发光材料的可能途径和方法,对推动长余辉发光材料的理论研究和开发利用具有重要意义。

原载于新华每日电讯2015年3月31日7版

http://news.xinhuanet.com/mrdx/2015-03/31/c_134112196.htm