Как сделать люминофор своими руками

Сфера применения

Люминофор активно применяется в самых различных сферах — в полиграфических и текстильных изделиях, в декорациях и шоу-технике, для создания спасительных устройств, для наружной рекламы, при изготовлении спецодежды и так далее.

Широкое применение люминофор получил и в аэрографии — художественной росписи автомобиля.

Люминофор можно наносить на кузов автомобиля или колпаки. Достаточно небольшого слоя, чтобы в темное время суток автомобиль преображался и излучал яркий свет в местах обработки.

Почти во всех перечисленных случаях применяется фотолюминофор — наиболее безопасный, простой в применении и красивый вид люминофора.

Самостоятельное изготовление люминофоров

Изготовление люминофора

Для создания краски со светящимся эффектом необходимы люминофор, прозрачный лак и растворитель. Смешивать ингредиенты необходимо в стеклянной или керамической посуде.

Как сделать светящуюся краску дома:

• В стеклянную или керамическую посуду поместить лак.
• Затем насыпать порошок (идеальное соотношение: 70% лака и 30% светящегося пигмента).
• Далее нужно добавить растворитель (не более 1 % от общей массы).
• Тщательно все перемешать.
• Если хотите произвести цветной состав, в смесь также добавляют колер.

Краску, сделанную таким способом, применяют и хранят так же, как лак подобного типа.

Есть интересный способ сделать светящийся порошок. Для этого понадобятся хвойный концентрат и борная кислота. Хвойный концентрат (не экстракт), да и борную кислоту можно достать во многих аптеках.

• Хвойный концентрат развести водой в пропорции 1 : 50. Получится светло-желтый раствор.
• В жаростойкую посуду всыпать 2–3 г борной кислоты.
• К борной кислоте добавить около 10 капель хвойного раствора. Количество хвойного концентрата будет влиять на цвет и насыщенность полученного люминофора. Поэтому его количество можно изменять.
• Получившийся состав нужно тщательно размешать (можно даже потолочь в ступке — это увеличит время свечения) и разровнять ее в посуде, дно которой не толще 4 мм.
• Посуду разместить над маленьким огнем и сушить смесь.
• Когда вода испарится, на поверхности смеси начнут появляться пузырики. Их нужно лопнуть.
• После того как смесь полностью расплавится, ее нужно убрать с огня и остудить при комнатной температуре.
• Получившуюся корку растереть до состояния мелкого песка. Это и будет люминофор. Соединив его с бесцветным лаком, можно осуществить задуманные мечты.

Кроме этого, люминофор можно изготовить, смешав родамин и борную кислоту, но качество продукта будет много хуже.

При работе будьте осторожны, работайте в перчатках и по возможности защитите глаза с помощью очков.

Иногда удобнее приобрести уже готовый люминофор. Это и быстрей, и не так трудоемко. Да и качество фабричной краски всегда намного лучше самодельной, и цвет сияния можно выбрать сразу, без опытов. Но если очень хочется побыть исследователем — дерзайте, экспериментируйте с цветами! Имея в запасе пару-тройку баночек люминесцентной краски и богатое воображение, легко можно создать неповторимый дизайн, модный тюнинг или необычную вещь.

А какое назначение для краски выберете Вы?

Красочная спальня

Виды и сфера применения люминофоров

По реакции на возбуждающее воздействие люминофоры делят на:

• флюоресцирующие;
• фосфорецирующие.

Вещества, относящиеся к первой категории, прекращают свечение сразу, как только прекращается внешнее воздействие. Фосфорецирующие препараты сохраняют свечение еще некоторое время.

Фронтальная часть электронно-лучевой трубки покрыта люминофорным слоем

По химическому составу все люминофоры можно разделить на два больших класса:

1. Органические.
2. Неорганические.

И те, и другие вещества синтезируют искусственно. В органических препаратах светятся отдельные молекулы, а в органических – кристаллы целиком.

Неорганические люминофоры применяются большей частью в технике:

• в люминесцентных лампах;
• в кинескопах телевизоров и осциллографов;
• для подсветки шкал, циферблатов и стрелок приборов и часов;
• в индикаторах радиоактивного излучения;
• в других устройствах.

Органические вещества больше используются для бытовых целей:

• изготовление светящихся красок и лаков;
• подкрашивающих добавок в полимерную глину;
• создания световых эффектов.

Органические подсветки можно использовать и в других бытовых целях, а также для проведения неразрушающей диагностики металлических конструкций.

Существуют и другие виды люминофоров. Например, вещества, способные излучать фотоны во время химических реакций. Явление химического свечения называется хемилюминесценцией.

По типу возбуждения светящиеся препараты делят на:

1. Фотолюминофоры – класс веществ, возбуждаемых видимым или ультрафиолетовым светом.
2. Электролюминофоры – светятся под воздействием переменного электрического поля.
3. Катодолюминофоры – излучают видимый свет за счет кинетической энергии потока электронов, применяются в электронно-лучевыз трубках (кинескопах) и т.п.
4. Рентгенолюминофоры – возбуждаются при облучении электромагнитным излучением рентгеновского участка спектра, применяются при рентгенографии в медицине и технике.
5. Радиолюминофоры светятся под воздействием α, β или γ-излучения, применяются для обнаружения радиации.

Подсветка циферблата часов

В быту практически всегда речь идет о фотолюминофорах, которые возбуждаются видимым светом и некоторое время потом могут самостоятельно светиться (флюоресцировать). Потом яркость свечения падает и вещество требует световой «подзарядки».

Люминесцентная лампа

В бытовых условиях встречаются и люминесцентные лампы, возбуждение которых происходит под действием ультрафиолета (их колба изнутри покрыта флюоресцирующим составом). По тому же принципу действуют некоторые светодиодные светоизлучатели. Кристалл светодиода генерирует ультрафиолетовый свет (в некоторых случаях – видимый). Этот свет заставляет светиться люминофор, которым покрыт корпус полупроводникового прибора. Некоторые цвета излучения (включая белый) можно получить только таким способом.

Многие встречали на часах или стрелочных приборах подсветку цифр, шкал и стрелок. Это тоже область применения фотолюминофоров.

Самостоятельное изготовление

Если готовый порошок приобрести не удастся, можно сделать самодельный люминофорный состав из доступных ингридиентов. Понадобятся порошкообразный хвойный концентрат (можно приобрести в аптеках или магазинах бытовой химии, но не путать с жидким экстрактом) и борная кислота также в виде порошка (продается в аптеках).

Порошкообразный хвойный концентрат

Препарат на основе хвои разводится в воде примерно 1 к 50 до получения раствора светло-желтого цвета. В термостойкую посуду (из стекла или фарфора) надо положить 2-3 грамма борной кислоты и добавить несколько капель раствора хвойного концентрата и все перемешать до образования однородной массы.

Получившуюся пасту надо постепенно нагреть до закипания и испарения воды, а затем до расплавления осадка. После остывания получится твердая масса, которую надо растереть в порошок. Этот порошок можно использовать для приготовления светящихся лаков.

Интенсивность свечения самодельного препарата будет зависеть от соотношения компонентов. Это соотношение можно подобрать опытным путем. Еще можно «поиграть» с красящими пигментами и текстурой порошка – для любителей экспериментов полет фантазии ничем не ограничен.

Виды люминофора

Виды люминофоров

По своему химическому составу вещество делится на неорганические (большинство из них относятся к кристаллофосфорам) и органические.

Неорганические люминофоры

Их свечение обуславливается зачастую наличием катионов. Применяются они в люминесцентных лампах, электронно-лучевых трубках, используются при изготовлении рентгеновских экранов, служат индикаторами радиации и т.д.

Органические люминофоры

А органические люминофоры используются для изготовления флуоресцентных красок, люминесцирующих материалов. А также их используют для люминесцентного анализа химики, биологи, медики и криминалисты.

По своим характеристикам люминофоры делятся на:

• Фотолюминофоры
• Электролюминофоры
• Катодолюминофоры
• Рентгенолюминофоры
• Радиолюминофоры

Самой большой распространенностью пользуется фотолюминофор — вид люминофора с определенными свойствами и длительно сохраняющий энергию. После ее накопления люминофор может долгое время отдавать ее в форме излучения — ультрафиолетового, инфракрасного или того, который виден глазу человека.

Именно люминофор типа фотолюминофор можно сделать своими руками.

Область применения светящихся красок

Люминофор в интерьере

Возможность применения люминофора в разных отраслях обуславливается его составом. По сути позволительно его использовать для любой поверхности — металлической, пластиковой, гипсокартонной, бетонной, керамической, стеклянной, деревянной и т.д. Краска, содержащая люминофор, вдохновляет на создание потрясающих декоративных элементов. С ее помощью можно придать необыкновенный вид плоскостям и вещам, что буквально окунет Вас в сказку. И такое чудо вполне осуществимо сделать самостоятельно в домашних условиях.

Как же можно использовать люминофор?

Светильник с люминофором в декоре

Использование люминофора:

• для выпуска люминесцентных ламп, которые применяются в самых разных областях деятельности человека;
• для разметки на асфальте, нанесения на дорожные знаки и указатели, обозначения дорожных конструкций;
• для декорирования (покрытие рисунками стен, потолков, полов, мебели и других элементов интерьера);
• в дизайне ландшафта (например: украшение фасадов, покраска небольших строений или заборов);
• в гриме, для пошива театральных костюмов и создании декораций и световых эффектов;
• во флористике;
• в рекламе (окрашивание баннеров, вывесок, афиш, сувениров);
• для тюнинга авто- и мототехники, велосипедов, (аэрография, покраска);
• при пошиве специальной, подростковой и молодежной одежды;
• для создания спасительных устройств;
• и даже для росписи по телу (нужно использовать акриловую дисперсию на водной основе — она не навредит здоровью).

В общем, можно найти немало способов использовать люминесцентную краску по назначению.

Люминофор хром хамелеон — подсветка

Как пользоваться порошком для покраски

Люминофор для бытовых целей может выпускаться в виде готовых красок, а также в виде нерастворимого светящегося порошка. Это наиболее универсальная форма для широкого круга применения (включая самостоятельное изготовление светящихся лаков и красок).

Подобный фосфорецирующий люминофор представляет собой нерастворимый светящийся порошок в виде зерен, размером от 15 до 50 микрометров (мкм). Размер зерна определяет яркость послесвечения – чем больше размер, тем ярче светится препарат после световой «зарядки». Но и тем сложнее получить равномерное покрытие, а в некоторых областях препараты с большим размером зерна применять невозможно.

Порошковый люминофор делают на основе алюмината стронция, и производители утверждают о его полной безвредности для людей и животных. Но для изменения цвета светоизлучения в исходный препарат добавляются красящие пигменты, а они могут быть вредны или аллергенны.

Декорирование детской комнаты светящейся краской

Дальше надо подготовить прозрачный лак. В него добавляют порошок и тщательно перемешивают. Идеальной пропорцией считается 70% лака и 30% порошка, но если нужно покрытие с иными свойствами, здесь открыт простор для экспериментов. Можно добавить немного красящего пигмента для корректировки цвета и растворителя для корректировки густоты получившейся краски.

Применение и хранение состава не отличается от применения и хранения исходного лака-основы.

Химический состав и вред люминофора

Первые люминофоры создавались на основе фосфора. Фосфор является вредным веществом. При испарении раздражение слизистые оболочки носа, глаз, рта. В больших концентрациях – химические ожоги. При попадании внутрь вызывает общее отравление организма вплоть до летального исхода.

После открытия явления радиации, но до изучения ее вредного воздействия, светоизлучающие материалы делали на основе радиоактивных веществ. Хотя в тех концентрациях они не могли вызвать острую лучевую болезнь, но действовали на организм вредно, с накопительным эффектом.

Что такое люминофор

Люминофор — это порошкообразный компонент, преобразующий поглощенную им световую, механическую, тепловую энергии в световое излучение. В течение дня он накапливает свет, а в темноте излучает накопленный свет. Самое яркое сияние наблюдается первые полтора часа, затем начнет тускнеть. Чем дольше светящаяся краска поглощала свет, тем дольше будет исходить свечение. Чем выше концентрация люминофора, тем ярче будет свечение. Процесс поглощения и отдачи света светящимся веществом повторяется, вследствие чего люминесцентная краска послужит очень долго.

Этот порошок был создан почти треть столетия назад и потеснил фосфор из тех отраслей, где он раньше использовался. Первоначально этот порошок светился в темноте зеленовато-голубым или зеленовато-желтым цветом. Сейчас в него подмешивают красители для получения множества цветов и оттенков.

По своему действию люминесцентные и фосфоресцентные материалы очень похожи. Однако фосфор опасен для здоровья, в связи с этим используют его нечасто — для уличных работ. А материалы, содержащие люминофор не вредны для окружающей среды, они нетоксичны, не излучают радиацию, не взрывоопасны и не пожароопасны.

Люминесцентные краски часто путают с флуоресцентными. Но флуоресцентные светятся только под действием ультрафиолетовых ламп.

Банка с волшебством

Чем отличается люминол от люминофора

Иногда происходит путаница – смешиваются термины люминофор и люминол. На самом деле люминофоры – это общее название светящихся веществ, механизм свечения которых может быть различным. К классу люминофоров относится вещество люминол – органическое соединение, способное к хемилюминесценции. При химическом взаимодействии с некоторыми веществами он излучает синий цвет.

Люминол

Хемилюминесценцию люминола вызывает, например, гемоглобин, содержащийся в человеческой крови. Это определяет основную область применения люминола – в криминалистике (для обнаружения следов крови) и в медицине и биологии для исследования на клеточном уровне.