Minerales fluorescentes bajo luz ultravioleta
Por Hannes Grobe (Hgrobe 06:16, 26 April 2006 (UTC)) (Trabajo propio) [CC-BY-SA-2.5]

Imagina que ciertos objetos tienen la capacidad de "comer" luz y, en lugar de digerirla de inmediato, la almacenan como un pequeño tesoro energético. Eso es, en esencia, la fosforescencia: el asombroso fenómeno por el cual algunas sustancias absorben energía (normalmente luz visible o ultravioleta) y, tras un misterioso retraso temporal, la liberan lentamente en forma de luz visible. Es una batería recargable de luz que no necesita cables.

El retraso que lo cambia todo: ¿amigos o rivales de la fluorescencia?

El mecanismo físico de la fosforescencia es el mismo que el de su hermana, la fluorescencia. Ambos son procesos de luminiscencia que comienzan cuando un material absorbe fotones (paquetes de energía lumínica) y sus electrones saltan a un estado de mayor energía.

La diferencia fundamental reside en lo que ocurre inmediatamente después:

  • Fluorescencia: Es una reacción instantánea. Los electrones saltan a un nivel superior, pero regresan a su estado inicial casi de inmediato (en nanosegundos), liberando el exceso de energía como un destello de luz fugaz. Es un rebote rápido.
  • Fosforescencia: Aquí es donde interviene la magia. Tras absorber la energía, los electrones son desviados accidentalmente a un estado intermedio de energía (llamado estado triplete), que es como una "trampa" de donde les está "prohibido" salir inmediatamente. La energía queda atrapada y solo puede ser liberada muy lentamente, gota a gota.

Este "tiempo muerto" de la energía es lo que provoca que la sustancia continúe brillando durante segundos, minutos, e incluso muchas horas después de que el estímulo lumínico inicial haya desaparecido.

La pintura que ves en fiestas, festivales y discotecas bajo la luz ultravioleta (luz negra) es fluorescente

Aplicaciones cotidianas: cuando la luz salva y divierte

La capacidad de la fosforescencia para almacenar y liberar luz pausadamente la convierte en una tecnología sorprendentemente útil y divertida:

Juguetes y decoración

Es la aplicación más nostálgica y obvia. Las populares estrellitas que pegamos en el techo de las habitaciones, las pulseras y los juguetes que brillan en la oscuridad están recubiertos con pinturas que contienen pigmentos fosforescentes. Estos materiales se "cargan" con la luz de la lámpara o el sol durante el día, y nos regalan un suave resplandor verde o azul al apagar las luces.

Seguridad y señalización

Una de sus funciones más cruciales es en la seguridad. Los señales de salida de emergencia y las marcas en las escaleras o pasillos de aviones y edificios suelen utilizar materiales fosforescentes. En caso de un corte de electricidad o un incendio, estas marcas de seguridad no necesitan una fuente de alimentación externa y pueden guiar a las personas hacia la salida durante la oscuridad.

Monitores de tubo de rayos catódicos (CRT)

Aunque es una tecnología en desuso, los antiguos televisores y monitores CRT dependían completamente de la fosforescencia. La pantalla estaba recubierta de un material fosforescente. Un haz de electrones la golpeaba constantemente para dibujar la imagen. La persistencia lumínica del material aseguraba que, entre cada barrido del haz de electrones (que ocurría a una alta frecuencia, como 50 o 60 veces por segundo), la imagen no se desvaneciera inmediatamente, evitando el parpadeo y manteniendo la imagen estable para el ojo humano.

Joyas ocultas de la naturaleza: minerales fosforescentes

La fosforescencia no es solo un truco de laboratorio; la naturaleza también la produce. Al igual que en la fluorescencia, existen ciertos minerales que presentan esta doble propiedad.

Estos minerales son verdaderas joyas raras y espectaculares de encontrar, pues la presencia de fosforescencia implica necesariamente que también son fluorescentes. Su capacidad de emitir luz suele estar dada por la presencia de pequeñas impurezas de iones de elementos de las tierras raras (como el manganeso, el cromo o el uranio) incrustados en su estructura cristalina. Son estos iones, con sus niveles de energía particulares, los que crean las "trampas" perfectas para que la luz quede retenida y se libere lentamente.


Referencias