I materiali fosforescenti, noti anche come materiali fosforescenti, hanno la capacità di immagazzinare ed emettere energia luminosa dopo essere stati esposti alla luce o ad altre forme di energia. Questo fenomeno si ottiene attraverso un processo chiamato fosforescenza, che prevede l'assorbimento e il successivo rilascio di fotoni. Ecco come funziona:

Assorbimento:

1. Quando esposto alla luce o ad un'altra fonte di energia (ad esempio luce UV, luce solare, torcia elettrica, ecc.), il materiale assorbe i fotoni in arrivo.

2. I fotoni assorbiti eccitano gli elettroni all'interno di determinati atomi o molecole del materiale, portandoli ad un livello energetico più elevato.

Conservazione:

1. Gli elettroni eccitati non ritornano immediatamente ai loro livelli energetici originali ma rimangono invece intrappolati in stati energetici metastabili. Ciò significa che rimangono in uno stato eccitato per un periodo più lungo, immagazzinando l'energia assorbita.

2. La durata di questa conservazione dipende dal materiale e dalle sue proprietà specifiche, che determinano per quanto tempo continuerà a brillare.

Emissione:

1. Dopo un certo tempo, l'energia immagazzinata viene gradualmente rilasciata sotto forma di fotoni di energia inferiore sotto forma di luce visibile.

2. Questa luce emessa conferisce al materiale il suo caratteristico aspetto fosforescente, che può persistere per minuti o addirittura ore dopo l'esposizione iniziale alla luce.

3. Il colore della luce emessa dipende dal materiale e dalla sua composizione chimica.

L'emissione persistente di luce nei materiali che si illuminano al buio si verifica perché gli stati energetici metastabili hanno una durata di vita più lunga rispetto ai normali stati eccitati. Ciò consente al materiale di rilasciare lentamente nel tempo l’energia immagazzinata, mantenendo la sua luminosità anche dopo che la fonte luminosa iniziale è stata rimossa.

I comuni materiali fosforescenti includono:

- Solfuro di zinco (ZnS) drogato con rame:emette un bagliore giallo-verdastro.

- Alluminato di stronzio (SrAl2O4) drogato con europio:fornisce un brillante bagliore blu-verde.

- Solfuro di calcio (CaS) drogato con bismuto:emette un bagliore blu-viola.

Questi materiali trovano applicazione in vari prodotti come giocattoli che si illuminano al buio, segnaletica di sicurezza, vernici e rivestimenti che si illuminano al buio, quadranti di orologi luminosi e altro ancora.