Как сделать невидимые ультрафиолетовые чернила. Ультрафиолет: невидимое излучение, помогающее нам видеть


Ультрафиолет — это часть спектра электромагнитного излучения, которая находится за границами нашего восприятия. Проще говоря — невидимое излучение. Но не совсем. Видимый нами свет ограничен длинами волн от 380 нм до 780 нм (нанометров). Длина волн ультрафиолета или ультрафиолетового излучения лежит в диапазоне от 10 нм до 400 нм. Получается, что все-таки мы можем видеть ультрафиолет — но только его малую часть, находящуюся в небольшом промежутке между 380 и 400 нм.

Все. Сухие факты закончились, начинаются факты интересные. Дело в том, что это еле видимое излучение на самом деле играет огромную роль не только в биосфере (об этом мы обязательно расскажем отдельно), но и в освещении. Проще говоря, ультрафиолет помогает нам видеть.

Ультрафиолет и освещение

Основное применение ультрафиолет нашел в светильниках. Электрические разряды заставляют светиться газ внутри люминесцентной лампы (или компактной люминесцентной лампы) в ультрафиолетовом диапазоне. Для того чтобы получить видимый свет , на стенки лампы наносится специальное покрытие из материала, который будет флуоресцировать — то есть светиться в видимом диапазоне — под воздействием ультрафиолетового излучения. Такой материал называется люминофором, и производители постоянно работают над улучшением его состава, чтобы повысить качество получаемого видимого света. Именно поэтому на сегодняшний день мы имеем неплохой выбор люминесцентных ламп, которые не только выигрывают у обычных ламп накаливания в энергоэффективности, но и производят достаточно приятный для глаза свет практически полного спектра.

Какие еще могут быть применения у ультрафиолета?

Существует целый ряд материалов, способных светиться в ультрафиолете. Эта способность называется флуоресценцией — ей обладают многие органические вещества. Кроме нее существует и так называемая фосфоресценция — ее отличие в том, что вещество испускает свет с более низкой интенсивностью, но продолжает светиться еще некоторое время (часто довольно длительное — до нескольких часов) после прекращения воздействия на него ультрафиолетового излучения. Эти свойства активно используются при изготовлении различных «светящихся в темноте» предметов и украшений.

1. Татуировки

Для светящихся татуировок используется чернила реагирующие на чёрный свет, для того чтобы изображения светились.

2. Контактные линзы


Приобретите самый прикольный взгляд в городе с ультрафиолетовыми контактными линзами, которые отлично выглядят днём и просто обворожительно под ультрафиолетовым светом.

3. Книга

Несмотря на кризис, у компании «Adris Group» был успешный финансовый 2008 год, поэтому они хотели этим похвастаться в ежегодном отчёте. В тяжёлые времена, только хорошие идеи могут пролить свет на то, как выбраться из кризиса. Идеи это энергия! Они появляются в мгновение ока и передаются со скоростью мысли, когда люди придумывают их. Идеи передаются от человека к человеку, пока их величие не становится достаточно сильным, чтобы осветить будущее. У компании «Adris Group» есть 3000 таких огней - это сотрудники компании. Каждый из них может придумать идею, которая сделает мир лучше, но только когда они работают сообща, во имя единой цели, сила их идей становится способной потеснить тьму. Поэтому книга светится в темноте, она заряжена 3000 отличных идей!

4. Джинсы


Эти джинсы будут ярко светиться под ультрафиолетом (или чёрным светом), поэтому если вы оденете их в клуб, цвет ваших штанов станет прикольного зелёного неонового цвета.

5. Мыльные пузыри

Мыльные пузыри марки «Tekno Bubbles» содержат специальные запатентованные вещества с молекулами, которые выделяют видимый свет, после того, как впитывают ультрафиолетовый. Когда ультрафиолетовые фотоны, входят во флуоресцентные молекулы, часть световой энергии заставляет молекулы вибрировать. Когда свет вновь появляется, в нём уже содержится меньше энергии, которая теперь уже находится в спектре видимого света, который, в свою очередь, заставляет «Tekno Bubbles» светиться голубым или золотым светом.

6. Ресторан

Театральная феерия последовательных блюд и мульти-сенсорного опыта, футуристический ультрафиолетовый ресторан Пола Пэйре (Paul Pairet) ставит сам концепт приёма пищи с ног на голову. Комната, чистый холст, лишенный эмоционального искусства и не отвлекающий взгляд, скрывает роскошь проекторов высокого класса, осветительных установок и машин, создающих ветер, необходимых для застольного шоу, которое начинается по плану, ровно в 7.30 вечера. После шестимесячного ожидания, гости встречаются в предопределённом месте, где их запихивают в черные фургоны для перевозки в неизвестном направлении, на склад в центре Шанхая.

Гостей ведут в полутьме к одному большому столу, по бокам которого поставлено по 5 стульев. Когда гости рассаживаются, захватывающий кулинарный театр, начинается с забавно иронической увертюры к «Космической Одиссее» Стэнли Кубрика 2001 года.

Возглавляемая экстравагантным "Авангард" меню из 20 блюд, столовая превращается в 360-градусный театр проекций. Частью представления является вздымающееся торнадо из дыма и пепла от сигары, приуроченное к вашему первому укусу фуа-гра, приготовленного в виде сигареты. Далее следуют Устрицы «Поп-Рок», под проекцию в теме музыкальных легенд 60-х и изобретений 20-го века. Используя сочетания острого аромата сигарного дыма, земли и океанского бриза, Пэйре создает уникальный опыт "психо-дегустации", которая вполне может бросить вызов будущему изысканных ужинов, таких, какими мы их знаем сегодня.

7. Туалетная бумага


Теперь, благодаря туалетной бумаге светящейся в темноте, вам не придётся рыскать в потёмках, ища её, во время полусонных визитов в туалет, посреди ночи. Функционально и забавно, к тому же, вы будете знать, что у вас всё сухо, когда бумага перестанет светиться.

8. Искусство Граффити


Японский художник Ке Ксухо (Que Huxo) создаёт прикольные картины, светящиеся в темноте. Эта выставка называется «День и Ночь». Просто ах!

9. Аэрографический рисунок на машине


«Английская Россия» предлагает взглянуть дизайн аэрографического рисунка на Тойоте MRS, владельцем которой является русский. Он отлично выглядит днём, и ещё лучше ночью, так как краска светится в темноте.

10. Теннисные кеды

Все мы знаем, что «Yeezy», это никнэйм Канье Веста, и он работал несколько лет назад с компанией «Nike», над созданием новых дизайнов для кроссовок. Светящиеся в темноте кроссовки «Nike Air Yeezy» получились в результате этого сотрудничества. И они выглядят просто здорово - низ кроссовок светится, так же как и фирменный логотип «Nike». Их производство было запущено в 2009 году.

11. Конфеты

Пользователь сайта «Instructables», Брит Майкелсен (Britt Michelsen) недавно экспериментировала с флуоресцентными материалами, включая рибофлавин. Она решила использовать его для создания еды, которая выглядит как криптонит. Майкелсен сделала формы из алюминиевой фольги, добавила рибофлавин в сахар, и высыпала его в форму. В результате получились светящиеся конфеты, которые выглядели как летальное вещество из мифов о Супермене.

Существует немало минералов, которые, будучи освещенными ультрафиолетовым светом, начинают сами светиться необычными яркими красками. При этом видимый, электрический свет должен быть выключен, а если вы желаете увидеть свечение в ультрафиолете днем — следует уйти в темную комнату и там светить на камень ультрафиолетовой лампой. Вы увидите чудесные картины, ярчайшие цвета и причудливые узоры…

Итак, у нас есть каменный шарик диаметром 6 см. Он состоит из нескольких минералов, голубой минерал — содалит. Точно определить минеральный состав трудно — для этого надо пилить шарик, делать из него шлиф толщиной в десятые доли миллиметра и смотреть под микроскопом (ну, не специалист я по щелочным породам, чтобы вот так на глаз…))

Но пилить шарик жалко. Поэтому ограничимся общим определением, уйдем в темноту, и… Включим ультрафиолетовую лампу. Такие лампы видели все — их используют в клубах, барах, иногда дома, как декоративное освещение. В свете этих ламп вискоза, хлопок, перо, бумага, светятся ярким голубым светом. Лампы дают длинноволновое ультрафиолетовое излучение.

В ультрафиолетовом свете наш камень преображается до неузнаваемости — светлые минералы начинают светиться ярким желтым светом, шарик кажется кружевным и полупрозрачным. В отдельных местах наблюдается свечение розовых и бирюзовых пятен. Эта картина чем-то похожа на снимки ночной Земли из космоса — яркие огни городов сливаются в сплошные пятна, вся Европа — светящееся море электрических огней…

Некоторые коллекционеры минералов собирают и такие, невзрачные в обычном свете, камни. Для них можно сделать специальную витрину или шкаф, а светильники расположить так, чтобы голубой свет лампы не бил в глаза, а светил только на образцы.

Собственно, сам ультрафиолет, ни коротковолновой, ни средневолновой, ни длинноволновой — глазу не виден. А лампы светят голубым (фиолетовым), так как они, наряду с ультрафиолетом, сохраняют видимую часть спектра.

Посмотреть, как светится в ультрафиолете гренландский содалит, можно .

Почему минералы светятся в ультрафиолете? Исследования химиков показали, что свечение создают химические элементы, имеющие не завершенные электронные оболочки атомов (элементы-люминогены).

Посмотрим в периодическую таблицу и увидим, что это металлы (группы железа) : собственно железо (трехвалентное), марганец, хром, вольфрам, молибден и уран. А также редкоземельные элементы — лантан, скандий, иттрий, церий и прочие. Ультрафиолет вызывает возбуждение электронов, и их вибрации приводят к излучению электромагнитных волн разной длины — света, который мы и видим.

Если свечение прекращается сразу после выключения лампы, то оно носит название флюоресценция или люминесценция . Но в некоторых минералах свечение прекращается только через несколько секунд, или минут после выключения, это явление называется фосфоресценция .

Минерал барит может светиться после воздействия ультрафиолета несколько часов (это обнаружил и описал Кашиаролла — алхимик из Италии в 1602 году). У него небыло электрической ультрафиолетовой лампы, но барит слабо светится в темноте даже после долгого пребывания на солнце.

Зеленоватый флюорит светится в ульрафиолете ярко-голубым светом (слева), а темно-зеленый апатит — слабым красноватым светом (справа)

Свечение может быть различным и ярким — всех цветов радуги. Вернее, свечение напоминает яркие неоновые огни большого города: желтые, синие, красные, фиолетовые, зеленые…

выставка минералов, светящихся в ультрафиолете

коллекция светящихся минералов

Одни и те же минералы могут светиться по разному — и по интенсивности, и по цвету. Это зависит от количества элементов — люминогенов .

Иногда свечение камней в ультрафиолете используется при поиске и обогащении полезных ископаемых. Например, ленту-конвеер с горной породой, в которой есть алмазы, освещают ультрафиолетом и руками выбирают алмазы, светящиеся ярко-голубым, светло-зеленым или желтым или другим светом. Голубым светится вольфрамсодержащий минерал шеелит. Урановые слюдки светятся зеленым, желто-зеленым и т. д.

Я использую стационарную лампу, обычный настенный светильник, купленный в электротоварах. Но существуют удобные переносные ультрафиолетовые лампы, работающие на батарейках. В России это редкая вещь. Но, думаю, в интернете можно найти магазин, который продает такие приборы, если не у нас, то за рубежом. И те, кто заинтересовался таким удивительным свойством камней, как флюоресценция, скоро найдут немало интересного в окружающем нас мире камня.

Свечение минералов в ультрафиолетовом свете (видео).

Мало кто знает, но вокруг нас постоянно происходит грандиозное световое шоу, которое мы, к сожалению, не видим. Дело в том, что многие членистоногие (насекомые, пауки и пр.) имеют одну интересную особенность: они светятся в ультрафиолетовом свете.

Светлячки и другие животные, наделенные способностью биолюминесценции, светятся за счет химической реакции, протекающей в специальных органах свечения. Это явление видели многие. А вот скорпионы, некоторые пауки и ряд родственных им организмов способны производить сине-зеленое свечение с помощью явления флуоресценции.


Флуоресценция паука-краба

Молекулы экзоскелета (наружной оболочки) этих животных поглощают невидимый нашему глазу ультрафиолетовый свет (320-400 нм), после чего повторно излучают ультрафиолет уже в видимый нам голубоватый свет.


Оказывается, многие членистоногие светятся под ультрафиолетом

Фотограф Ники Бей (его фотографии наряду с моими использованы в статье про ) сделал серию чудесных снимков биолюминесценции членистоногих, которыми я и проиллюстрировал этот текст.

Почему же членистоногие светятся в ультрафиолете?

Если коротко: для многих из флуоресцирующих животных мы не знаем почему. Есть много литературы про свечение различных членистоногих, основную мысль которой можно свести к: «Ого! Оно светится!!!».


Кивсяки тоже флуоресцируют в УФ-свете

Правда, для скорпионов механизм этого свечения изучен более подробно.

У скорпионов наблюдается, так называемая, кутикулярная флуоресценция. В ней участвуют два соединения, находящиеся в эпикутикуле скорпиона: бета-карболин и 4-метил, 7-гидроксикумарин. Кумарин, кстати, используется в духах или как ароматизатор со вкусом корицы.

Флуоресценция скорпионов — очень красивое явление

По поводу назначения флуоресценции скорпионов есть пара гипотез. Большинство насекомых могут видеть ультрафиолетовый свет, поэтому их мир выглядит совсем иначе, чем наш.


Паук Heteropoda sp. глазами человека и насекомого

Согласно некоторым экспериментам, скорпионы могут использовать способность поглощать ультрафиолет для поиска убежищ. В ходе эксперимента на скорпионов надели крошечные очки, из-за которых животные не могли видеть глазами. Но как только включали УФ свет, животные достаточно быстро находили подходящие укрытия. По-видимому, ориентирование происходило за счет сигналов, получаемых от поверхностных покровов, которые поглощали ультрафиолет ( опубликована в журнале Animal Behaviour).


Возможно, ультрафиолет помогает скорпионам ориентироваться

Согласно другой версии, свечение скорпионов в ультрафиолете является пережитком раннего девонского периода, когда землю населяли гигантские скорпионы и многоножки. Накопленные в покровах вещества, способные поглощать ультрафиолет и излучать голубой свет, могли защищать древних членистоногих от солнечных ожогов. По крайней мере, в молодых саженцах растений именно кумарин выполняет функцию солнцезащитного крема.

Поиск следов крови на различных поверхностях, а также орудиях совершения преступления – это одна из основных задач, с решением которых сталкиваются сотрудники экспертно-криминалистических центров и отделов. При этом далеко не всегда следы крови могут быть идентифицированы визуально. Они могут быть замыты или иметь микроскопические размеры, что требует использования специфических методов их поиска, в частности ультрафиолетового света.

Второй сферой применения ультрафиолетовых фонарей является поиск подранков животных по кровавому следу охотниками. Т.к. на растительность или земле ночью ее очень сложно заменить.

Как светится кровь в ультрафиолете

Отвечая на вопрос о том, светится ли крови в ультрафиолете, сразу же необходимо отметить, что данная биологическая жидкость не флуоресцирует под воздействием УФ лучей. Кровь полностью поглощает весь спектр ультрафиолета, приобретая абсолютно черный цвет. Именно в силу этой причины на различных специализированных форумах можно встретить негативные отзывы о фонарях (люди ожидают, что она начнет светиться), предназначенных для поиска крови. НО черный цвет крови - это тоже результат. Т.к. все остальные поверхности (трава, растительность, земля, листья) ультрафиолетовый свет отражает. Т.е. будут хорошо заметны ЧЕРНЫЕ следы крови на серо-сине-белой поверхности леса. Поэтому можно ответить ДА, уф фонарик может помочь найти подранка. Но не так, как этого ожидают многие, насмотревшись фильмов. Кстати о этом объясним ниже.

Но как и почему в таком случае для идентификации крови в криминалогии всего мира используется ультрафиолет?

На самом деле идентификация крови выполняется с помощью специального метода, суть которого заключается в обработке предполагаемых мест наличия ее следов специальным составом – люминолом. Это органическое соединение способно вступать в реакцию с гемоглобином, которая и приводит к флюоресценции голубого оттенка. Именно поэтому кровь, обработанная таким составом, светится в ультрафиолете. Стоит отметить, что данный метод обеспечивает возможность обнаружить даже самые незначительные по размеру и замытые чистящими средствами следы крови, поскольку полностью стереть их практически невозможно.

Еще одна особенность поиска крови ультрафиолетом заключается в краткосрочном облучении ее следов. Дело в том, что УФ облучение разрушает находящиеся в крови ДНК, что приводит к невозможности ее дальнейшего исследования. Именно поэтому при получении положительной реакции воздействие UV светом на кровь приостанавливается, а ее образцы берутся для дальнейших лабораторных исследований.

В каталоге нашего интернет-магазина представлен широкий выбор профессиональных криминалистических и охотничьих УФ фонарей для выявления следов крови. Каждая предлагаемая модель разработана на базе оригинальных высококачественных комплектующих и соответствует всем современным стандартам. Возможны оптовые поставки фонариков в криминалистические центры и специализированные лаборатории.