18 พฤศจิกายน 2563 เฉลยความลับของหินธรรมชาติเรืองแสง

ที่มา:

https://www.thairath.co.th/news/foreign/1978495

วัสดุเรืองแสงในความมืด เช่น ป้ายทางออกฉุกเฉินที่มีแสงสว่างในตัว มักพบบนเครื่องบิน เรือสำราญ สีเขียวเรืองแสงถาวรเหล่านั้นมาจากคุณสมบัติพิเศษของธาตุยูโรเพียม (europium) ที่เจือไปยังวัสดุสังเคราะห์อย่างสตรอนเซียมอลูมิเนต อันเป็นวัสดุที่เรืองแสงได้ด้วยตัวเอง แต่ก็มีแร่ธาตุในธรรมชาติบางชนิดที่เรืองแสงได้เช่นกัน หนึ่งในนั้นคือ แร่แฮ็กมาไนต์ (hackmanite) พบได้ในประเทศอัฟกานิสถาน เกาะกรีนแลนด์ แคนาดา และปากีสถาน แต่ก็ไม่ใช่ว่าแฮ็กมาไนต์ทั้งหมดที่จะสามารถเรืองแสงในความมืด ล่าสุด ทีมวิจัยนานาชาตินำโดยนักวิทยาศาสตร์ด้านเคมีวัสดุอนินทรีย์จากมหาวิทยาลัยตุรกุ ประเทศฟินแลนด์ค้นพบต้นกำเนิดการเรืองแสงของแร่ธรรมชาติที่ทำให้เกิดการเรืองแสงสีขาวในความมืด จากการวิจัยแฮ็กมาไนต์สังเคราะห์จำนวนมากจนพัฒนาวัสดุที่เรืองแสงได้นานกว่าแฮ็กมาไนต์ตามธรรมชาติอย่างเห็นได้ชัด ทีมสรุปได้ว่า องค์ประกอบสำคัญที่สุดที่อยู่เบื้องหลังการเรืองแสงของแฮ็กมาไนต์ตามธรรมชาตินั่นก็คือ กำมะถัน โปแตสเซียม ไทเทเนียม และเหล็ก รวมถึงความสมดุลของความเข้มข้นที่เหมาะสมและถูกต้องพบว่า ไทเทเนียมเรืองแสงที่แกนกลางของแฮ็กมาไนต์ และแสงเรืองนั้นเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนอิเล็กตรอนในแถบการนำไฟฟ้า ผลลัพธ์เหล่านี้ให้ข้อมูลที่มีประโยชน์เกี่ยวกับเงื่อนไขที่ส่งผลต่อการเรืองแสงของแฮ็กมาไนต์ ทีมลงความเห็นว่าแม้ธรรมชาติจะไม่อาจสร้างวัสดุที่เรืองแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพเหมือนวัสดุสังเคราะห์ แต่ธรรมชาติก็ช่วยอย่างมากในการพัฒนาวัสดุเรืองแสงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น