KLARTEXT 2021 Material als durchsichtige Folie herstellen Dabei tritt allerdings ein neues Problem auf Sauerstoffmoleküle der Umgebungsluft sorgen dafür dass die Folie nicht leuch ten kann Wie das Um den Grund dafür zu erklären greifen wir auf die Analogie des Spiels mit der Kugelbahn zurück Stellen wir uns vor dass nun weitere Kinder zu Besuch sind und alle möchten gerne eine Murmel mit nach Hause nehmen Doch statt welche aus dem Behäl ter unten zu nehmen schnappen sie die Kugeln weg die bereits oben auf der Startrampe liegen Wenn dort aber alle Kugeln weggenommen werden können natürlich auch keine wieder nach unten fallen Gleiches gilt für die Elektronen im phosphoreszierenden Material Die diebischen Kinder sind hierbei Sauerstoff moleküle aus der Umgebungsluft die blitzschnell die Energie der Elektronen stibitzen Dadurch bleibt keine Energie für die Phosphoreszenz übrig und unser Mate rial bleibt dunkel Um das zu verhindern muss der Sauerstoffzutritt verhindert werden Im Prinzip müsste das ganz einfach gehen Wir machen die Tür zu Da durch bleiben die fremden Kinder draußen und unsere Murmeln also die Elektronen können wieder runter fallen und Energie abgeben Wir gingen also ins Labor und versahen unsere Folie mit einer Sauerstoffbarriere in der Hoffnung auf diese Weise das Leuchten zu ermöglichen Doch als wir die Probe mit ultraviolettem Licht bestrahlten sahen wir nichts Kein Leuchten keine Phosphoreszenz unser Material blieb vollständig dunkel Enttäuscht stoppten wir die Messung und speicherten die Daten Doch als wir gerade die Bestrahlung abschal ten wollten sahen wir ein grünes Licht aufblitzen Phosphoreszenz Nun also doch Dafür hatten wir zunächst keine Erklärung und gingen in die Mensa Eine Stunde später wiederholten wir das Ganze be leuchteten unsere Probe und sahen zunächst wieder nichts Doch nach ein paar Sekunden Bestrahlung phosphoreszierte die Probe erneut Es sollte uns einige Monate kosten die physikalischen Vorgänge dahinter vollständig zu verstehen Doch dann war das Bild klar Wir hatten beim Aufbringen der Sauerstoffbarriere also beim Schließen der Kinderzim mertür etwas vergessen Und zwar die Kinder die schon im Raum waren Auch innerhalb unserer Folie befand sich nämlich noch eine gewisse Menge Sauerstoff die den Elektronen die Energie stehlen konnte Das war der Grund warum zunächst keine Phosphoreszenz auftrat Warum dann aber letztlich doch Nun wenn jedes anwesende Kind sich eine Murmel genommen hat ist es zufrieden und will keine weitere Genauso bei uns im Labor Die in der Folie vorhandenen Sauerstoffmoleküle werden durch die geklaute Energie besonders reak tionsfreudig und binden sich nun fest in die chemische Struktur der Folie In diesem Zustand können sie den Elektronen keine weitere Energie mehr abnehmen Wenn man also nur lange genug beleuchtet ist der Restsauer stoff chemisch gebunden die Energie kann nun voll in Phosphoreszenz aufgehen Und noch etwas fanden wir heraus Die Sauerstoffbarriere ist nicht vollkommen dicht Vereinzelt können neue Sauerstoffmoleküle in die Folie eindringen und die Phos phoreszenz löschen Wir konnten diesen Prozess durch Erhitzen des Materials gezielt verstärken Die Phosphores zenz einer transparenten Folie lässt sich also mithilfe von Sauerstoff und Licht gezielt mehrfach berührungslos Im Photolumineszenzlabor entdeckte das Team um Max Gmelch wie sich die Phosphoreszenz einer Folie gezielt steuern lässt So kann sie mit Licht beschriftet und wieder gelöscht werden In go K no pf 40

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