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Outre leur utilisation dans l'art égyptien ancien, les phosphores IR de la famille bleu-égyptien, qui présentent une fluorescence dans le proche infrarouge (NIR) et des rendements quantiques élevés, ont également des applications modernes. On les trouve par exemple dans les toitures froides, où la fluorescence peut apporter un refroidissement supplémentaire, et dans les concentrateurs solaires luminescents, où la fluorescence peut être captée par des cellules photovoltaïques pour produire de l'électricité.
L'efficacité de la fluorescence dans le proche infrarouge des luminophores est liée à leur rendement quantique relativement élevé, défini comme le rapport entre les photons fluorescents et les photons absorbés. Les composés ayant des rendements quantiques élevés offrent une fluorescence forte et efficace et sont souhaitables pour diverses applications. Dans le Journal of Applied Physics, des chercheurs ont présenté une nouvelle méthode pour mesurer le rendement quantique des luminophores IR bleu égyptien en mesurant la température des composés en plein soleil. Motivés par les applications de toits froids, ils ont mesuré les changements de température des matériaux sous le soleil afin d'estimer l'effet de refroidissement de la fluorescence, en plus de l'émission d'ondes longues et de la convection de l'air.
Au total, quatre luminophores IR bleu égyptien ont été testés. Les luminophores ont été appliqués sur un support isolé thermiquement et flanqués d'échantillons calibrés non fluorescents à des fins de comparaison. La mesure de la température en plein soleil permet d'attribuer une réflectance solaire effective (ESR), qui est plus importante que la réflectance solaire ordinaire. La contribution de la fluorescence à l'ESR est ensuite utilisée pour calculer le rendement quantique de chaque luminophore.
Si les luminophores sont utilisés à de faibles concentrations, le rendement quantique s'approche même de l'unité, mais la fluorescence est faible. À des concentrations plus élevées, la fluorescence atteint un maximum auquel le rendement quantique est encore élevé, 0,7, soit un facteur 7 de plus que ce qui a été rapporté précédemment. Les futures applications de fluorescence infrarouge pourront bénéficier des rendements quantiques élevés de ces composés.
Source : "High quantum yield of the Egyptian blue family of infrared phosphors (MCuSi4O10, M = Ca, Sr, Ba)", par Paul Berdahl, Simon K. Boocock, George C.-Y. Chan, Sharon S. Chen, Sharon S. Chen, Sharon C.-Y. Chan. Chan, Sharon S. Chen, Ronnen M. Levinson, et Michael A. Zalich, Journal of Applied Physics (2018). L'article peut être consulté à l'adresse suivante : https://doi.org/10.1063/1.5019808.