Científicos de la Universidad de Turku, Finlandia, Han descubierto el origen del brillo en el mineral natural que genera luminiscencia blanca en la oscuridad. Al estudiar los minerales naturales, Se pueden obtener nuevos conocimientos importantes para el desarrollo de mejores materiales sintéticos.

Materiales que brillan en la oscuridad, o materiales con resplandor crepuscular, son conocidos por todo el mundo al menos por las señales de salida de emergencia que se iluminan automáticamente. Los materiales con resplandor también se utilizan para otros fines, como la bioimagen.

"Los materiales utilizados en este momento son todos sintéticos, y, por ejemplo, el material con el familiar resplandor verde obtiene su brillo de un elemento llamado europio. La dificultad de este tipo de materiales es que si bien se les puede agregar el elemento deseado que emite luminiscencia, sus propiedades de resplandor crepuscular no se pueden predecir, "señala el profesor universitario Mika Lastusaari, jefe de investigación en fotónica del grupo de investigación de Química de Materiales Inorgánicos de la Universidad de Turku.

También hay algunos minerales naturales capaces de resplandor. Uno de esos minerales es la hackmanita que se puede encontrar en Afganistán, Groenlandia, Canadá y Pakistán. Sin embargo, todas las hackmanitas no son capaces de brillar en la oscuridad.

"Hemos realizado muchas investigaciones con hackmanitas sintéticas y hemos podido desarrollar un material con un resplandor mucho más largo que el de la hackmanita natural. Sin embargo, las condiciones que afectan la luminiscencia no han sido claras hasta ahora, "explica la Investigadora Postdoctoral Isabella Norrbo del grupo de investigación.

"La naturaleza tiene una amplia experiencia en la optimización de minerales, por eso usamos hackmanitas naturales para estudiar el efecto de resplandor, "añade el candidato a doctorado Sami Vuori del grupo de investigación.

Los minerales naturales a menudo contienen composiciones complejas y diferencias de composición bastante importantes según las condiciones en las que se formaron.

"La optimización de materiales naturales nos brinda la posibilidad de descubrir cómo las hackmanitas generan el brillo más efectivo, "dice la candidata a doctorado Cecilia Agamah.

El titanio hace que la hackmanita brille

El estudio se llevó a cabo como una colaboración internacional entre científicos de diferentes campos. Además de los químicos, el estudio involucró a mineralogistas, geólogos, físicos, un estadístico y científicos especializados en modelar propiedades de materiales.

"A través de esta extensa colaboración, pudimos llegar a la conclusión de que los elementos más centrales detrás del brillo de la hackmanita natural son el azufre, potasio, titanio y hierro, y el correcto equilibrio de sus concentraciones, "dice Mika Lastusaari.

Combinando datos experimentales y computacionales, el estudio logró demostrar que el titanio brilla en el núcleo de la hackmanita, y el resplandor está relacionado con la transferencia de electrones en la banda de conducción.

"Con estos resultados, obtuvimos información valiosa de las condiciones que afectan el resplandor de las hackmanitas. Aunque la naturaleza no lo ha hecho, en este caso, haber podido formar un material con un brillo tan efectivo como en los materiales sintéticos, la naturaleza ha ayudado significativamente en el desarrollo de materiales brillantes cada vez más efectivos, "explica Lastusaari.