Chercheurs de l'Université de Turku, Finlande, ont développé un matériau synthétique basé sur le minéral naturel hackmanite, qui produit une lumière blanche à large spectre dans les lampes. Le matériau à faible coût à base de hackmanite créé par le groupe de recherche Inorganic Materials Chemistry émet une luminescence plus proche de la lumière du soleil que les lanthanides actuellement utilisés.

Le matériau ne contient que des éléments très abondants et non toxiques, et a donc de faibles coûts de production et ne produit pas de déchets dangereux ou ne contient pas de risques pour la santé.

« Le moindre coût du matériau est également un grand atout dans les applications de diagnostic, car les lanthanides actuellement utilisés sont chers. En raison de sa luminescence persistante, hackmanite ne nécessite pas de spectromètres à résolution temporelle coûteux pour mesurer la luminescence, ", explique le Docent Mika Lastusaari de l'Université de Turku.

Il pense que la hackmanite a des applications possibles dans les diagnostics au point de service car elle est excitable par la lumière du soleil.

Les lampes qui produisent une lumière blanche imitant la lumière du soleil sont utilisées dans les applications d'éclairage. Les lampes fluorescentes et les LED actuelles produisent une lumière blanche avec des matériaux luminescents qui contiennent des lanthanides, ce qui est problématique. D'un côté, ils sont chers et leur prix peut varier considérablement et, de l'autre, ils ne produisent pas le même large spectre que la lumière du soleil. La lumière blanche est produite avec des lanthanides en mélangeant trois couleurs primaires à spectre étroit, rouge, vert et bleu, et produisent donc une lumière réfléchie qui ne correspond pas à la qualité de la lumière solaire réfléchie.

Hackmanite produit une rémanence efficace

- " Luminescence persistante, également connu sous le nom de rémanence, est utilisé dans des applications qui brillent dans le noir, comme les panneaux de sortie et les montres. Notre matériau hackmanite peut produire une luminescence persistante blanche observable pendant sept heures dans l'obscurité. Avec un spectromètre, la luminescence peut être détectée pendant plus de 100 heures », explique Lastusaari.

Jusqu'à maintenant, il n'y a pas eu de matériaux qui produisent une bonne luminescence blanche persistante. Lastusaari dit, « La hackmanite que nous avons développée peut être utilisée dans des lampes ordinaires en tant que phosphore à un seul composant pour produire une lumière blanche naturelle. En prime, les lampes hackmanite continuent de briller même après une panne de courant, convenant ainsi aux signaux de sortie et d'urgence."

Les matériaux hackmanite ont une excellente stabilité dans l'eau et le groupe de recherche a montré qu'il a une photoluminescence facilement détectable même à des concentrations nanomolaires.

« Nous avons également testé l'application du matériau dans le diagnostic :nous avons démontré que la luminescence persistante du matériau peut être utilisée pour authentifier les épices et rechercher des aliments contrefaits. Les tests ont été menés en collaboration avec le groupe de technologie de détection du département de chimie, " dit Lastusaari.