Дорога из светящегося кирпича: мексиканец придумал цемент с фотолюминесценцией. Смесь для светящейся тротуарной плитки

Доктор Хосе Карлос Рубио из мексиканского университета UMSNH создал цемент, из которого можно изготавливать светящийся бетон . Бетон с фотолюминесценцией может накапливать энергию Солнца днём, а затем отдавать её ночью в течение 12 часов. Изобретатель утверждает, что прочности такого бетона хватит на 100 лет использования.

Хосе Карлос начал работу над своим цементом 9 лет назад. По его словам, он понял, что в мире не существует подобных материалов, в основном потому, что бетон непрозрачен, и не позволяет свету проникать через него.

При добавлении цемента в воду происходит процесс гидратации , при котором образуется гель (структурированная система, состоящая из высокомолекулярных и низкомолекулярных веществ). Но кроме этого в материале начинают образовываться хлопья кристаллов, являющиеся побочным продуктом. Изобретатель работал над тем, чтобы устранить образование хлопьев.

Если полученный Рубио цемент пройдёт необходимые проверки, то изготовленные из него стены, здания и даже дороги (в тех климатах, которые это позволяют) способны будут накапливать световую энергию в течение дня, а затем светиться ночью, экономя таким образом огромное количество электроэнергии.

Рубио утверждает, что в отличие от фотолюминесцентных пластиков, которые разлагаются от ультрафиолета, его цемент солнцеустойчивый и может служить целых сто лет. Он уже получил материал двух цветов, голубого и зелёного. Кроме всего прочего, максимальную яркость материала можно контролировать при его изготовлении – чтобы, например, светящаяся дорога не слепила водителей.

Изобретатель запатентовал свой цемент в Мексике. Изобретением уже заинтересовались в фонде Ньютона, основанном Королевской инженерной академией наук Великобритании. Проект проходит стадию коммерциализации. Автор исследует возможность создания светящейся штукатурки на аналогичном принципе.

Сразу после возникновения светящаяся тротуарная плитка стала популярна в оформлении садовых дорожек и парковок. Промышленность выпускает элементы фигурного мощения со встроенными светодиодами (сетевые и от солнечных батарей) и с люминесцентным покрытием.

Некоторые варианты можно изготовить собственными силами, но только из дополнительно приобретенных комплектующих.

Что такое светящаяся плитка

Существует две крупных категории светящихся фигурных элементов мощения (ФЭМ):

Светодиоды запитываются от сетевого шнура, уложенного под соседними элементами мощения, либо от солнечной батареи. Включаются автоматически или пользователем с наступлением сумерек. Сетевые варианты могут оснащаться контроллерами, менять цвет, интенсивность и характер свечения.

Покрытая фосфорицирующим составом тротуарная плитка начинает светиться только в полной темноте. Кроме люминесцентных красок существуют световозвращающие покрытия, не нашедшие применения в дорожных покрытиях. Они отражают свет только в сторону направленного на них фонаря или фар авто, постоянное освещение обеспечить без источника не могут, поэтому далее рассматриваться не будут

Люминесцентная

Светящаяся краска накапливает солнечный ультрафиолет днем, в темноте обеспечивает слабую мягкую фоновую подсветку. Количество освещения варьируется числом обработанных и уложенных своими руками в определенном порядке плиток. Основными характеристиками светящихся ФЭМ являются:

накапливание ультрафиолета – весь световой день;
эффект свечения – 6 – 9 часов, максимальная отдача в первые 20 минут;
расцветка – чаще всего, фосфорицирующая (желто-зеленая), реже красная, бирюзовая или голубая.

Совет! Дополнительные оптические эффекты можно обеспечить фонариком с УФ лампой. После облучения поверхности плитки ультрафиолетом, даже краткосрочно, интенсивность сияния резко повышается.

Энергоэффективное промышленное производство позволяет снизить цену одного камня до 300 – 500 рублей в зависимости от его габаритов. Красные плитки обладают небольшим периодом послесвечения, желто-зеленые максимальным.

Фото светящейся плитки представлено ниже, дизайн покрытия с этими элементами всегда подбирается индивидуально.

Вариант раскладки светящейся люминесцентной брусчатки.

Светодиодная

Световые эффекты светодиодных элементов мощения более прогнозируемы в темноте из-за стабильных характеристик. По сути, светодиодные приборы тротуарной плиткой не являются:

коробка имеет форму брусчатки, стеклянный, полимерный или стальной корпус (верхняя крышка всегда изготавливается из светопрозрачного материала);
температурный режим в пределах +40 – -40 градусов;
ресурс LED светодиодов 3 – 10 лет (включение на 3 – 8 часов ежедневно) или до 25 000 часов (белые светодиоды до 10 000 часов).

Внутри прибора могут размещаться одноцветные (монохромные) лампы и диоды, меняющие цвет (полноцветные RGB). Специальная плата может оснащаться датчиками освещенности (включение на закате) или движения (освещение территории в присутствии пользователя). Продукция стоит в среднем 100 – 150 руб./шт. или 1 100 руб./м погонный. Кроме того, придется купить блок питания (2 500 рублей на каждые 7 плиток) и контроллер (3 000 рублей для каждых 10 элементов мощения).

Эту светящуюся плитку так же можно соорудить своими руками из заводских комплектующих.

На солнечных батареях

В РФ начато производство фигурных элементов мощения ФЭМ на солнечных аккумуляторах под брендом Aqua Brand. По сути они так же являются светодиодными, но со встроенным независимым источником энергии. Основные характеристики светящейся брусчатки выглядят следующим образом:

корпус – стекло ударопрочное, выдерживает автомобильный трафик (400 кг/см 2);
батарея – металгидридный аккумулятор, самовосстанавливается после оттаивания, имеет ресурс 3 года (1 000 циклов);
источник света – 8 диодов мощностью 0,8 Вт;
размеры – 10 х 20 см, толщина 6 см;
колеровка – оранжевый, синий, белый, красный, зеленый.

Светодиодная брусчатка на солнечных элементах.

Тротуарная плитка светящаяся на фото заряжается минимум 10 часов при нормальном потоке ультрафиолета (безоблачный день). После чего, заряда батареи хватает на 1 – 1,5 суток свечения. Благодаря встроенной плате, светодиоды включаются в сумерках, гаснут с рассветом.

В отдельную категорию выделен материал «Луна» из крошки полимерной. На сегодняшний день ее выпускает единственный в мире производитель, отпускающий, как порошок для самостоятельного изготовления брусчатки, так и полимерный камень различного формата. Патентованный рецепт является интеллектуальной собственностью, скопировать своими руками которую невозможно без долгих экспериментов и профильного образования.

Элементы мощения Луна светящиеся ночью.

Изготовление своими руками

Для небольших объемов мощения практикуется производство светящейся в темноте тротуарной плитки своими руками. С минимальными затратами можно получить люминесцентные элементы ФЭМ, обработав светящейся краской обычную брусчатку по специальной технологии.

Более сложный вариант – конструирование светодиодных осветительных приборов. Для упрощения процесса выбирается формат плитки геометрически правильных размеров (квадрат, ромб или прямоугольник). Нижеприведенное руководство сопровождается

фото для каждой технологии.

Люминесцентная

приобретение готовых элементов ФЭМ (форма и размер значения не имеют);
трехслойное покрытие специальными составами;
укладка согласно проекту освещения в темноте.

Методика нанесения покрытия имеет вид:

первый слой – грунтовка, предотвращающая впитывание дорогостоящего порошка следующего слоя в тело плитки;
второй слой (многокомпонентный) – быстросохнущий силиконовый компаунд, полимерная смола или лак смешивается с люминесцентным мелкозернистым порошком (максимальная фракция 15 микрон) и пигментом нужного цвета в соотношении 400/100/20 граммов, соответственно;
третий слой – быстросохнущий прозрачный лак (желательно износостойкий).

Для удовлетворительного качества покрытия необходимо поэкспериментировать с пропорциями.

Совет! При увеличении дозировки пигмента и смещении его цвета в сторону красного спектра резко снижается время послесвечения. Лучше выбрать бирюзовый, голубой или желтый колер, которые светятся дольше.

При выборе люминофора следует учесть:

порошки – все устойчивы к растворителям, продукт белого цвета, обладающий зелено-синеватым послесвечением, водостойкий, остальные (фиолетовое и желто-зеленое свечение) необходимо защищать от влаги более качественно;
готовые к применению – при естественном освещении поверхность желтоватая, ночью фиолетовая, зеленая с синим или желтым отливом, влаги и растворителей не боятся;
составы с катализатором цвета – светятся желтым, зеленым или голубым цветом.

Важно! Яркость светящейся плитки на порядок ниже, чем классических осветительных приборов (фонари, лампы). Поэтому для максимальной эффектности нужна полная темнота.

Светлые (белые и кремовые) краски по грунту (являются дополнительным промежуточным слоем) могут служить отражающим слоем, повышая яркость на 5 – 40%. Финишный слой лаков не должен содержать УФ фильтров, которые многие производители добавляют в эти лакокрасочные составы для предотвращения выцветания защищаемых ими поверхностей. Эта информация в обязательном порядке указана на упаковке смолы или лака.

Для более точной дозировки следует придерживаться пропорций компонентов в зависимости от люминофора:

пигмент – 1/5 – 1/10 от массы светящегося порошка;
основа – 3/1 – 5/1 от веса люминофора.

Качество светящегося слоя значительно выше при работе с предварительно окрашенными промышленным способом люминофорами, в которых уже содержится пигмент в нужном количестве. В них остается добавить только клейкую основу (лак, смола).

Светодиодная

Изготовить собственными силами светильник в форме брусчатки в принципе можно двумя способами:

По прочности полимерные смолы приближаются к бетонам М700, путем подбора компонентов можно получить матовые или абсолютно прозрачные искусственные камни. Заливку проще всего осуществлять в формочки, продающиеся в большинстве строительных магазинов. По подобной технологии можно изготовить и люминесцентную плитку, добавив люминофор в смолу на этапе заливки в формочки.

Готовым корпусом для тротуарной плитки может послужить заводской стеклоблок. Он полый внутри, поэтому достаточно просверлить в нижнем стекле 1 – 4 отверстия или заменить некоторую часть металлической или полимерной крышкой. Светодиоды можно зафиксировать в стекле смолой, клеем, герметиком. Плата размещается внутри, снаружи или в отдельном корпусе.

Стеклоблок можно использовать в качестве корпуса светодиодной брусчатки.

Бесцветные стеклоблоки стоят от 120 рублей, окрашенные изнутри от 180 рублей. Окрашенные в массе обходятся чуть дороже, существуют металлизированные, декоративные (с рисунком) изделия и блоки нестандартных форм.

При наличии комплектующих, которые проще всего выписать на Aliexpress, изготовить светодиодную брусчатку с солнечными аккумуляторами можно своими силами при минимальном опыте радиотехника. Основная сложность – стеклянный корпус, который придется заказывать отдельно.

Монтаж светодиодного блока на солнечных батареях.

Таким образом, легче обработать готовые изделия светящейся краской по специальной технологии. Гораздо сложнее изготовить светопрозрачный корпус из стекла или полимерного материала, чтобы разместить внутри него светодиоды и электронику.

Совет! Если вам нужны мастера по ремонту, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

Получить светящийся состав можно путем несложной технологии - добавляем в смесь стекла со смолой 20-30% люминофора и получаем потрясающий эффект глубинного свечения в течение 6-8 часов без дополнительной подсветки.

В качестве разбавителей для подобных светящихся красок может быть использовано жидкое стекло (силикатный клей), скипидар. Можно смешивать такую краску с даммаровым лаком, в состав которого входят: даммаровая смола 52%, ксилол 43% и касторовое масло 5%. Смолу заливают ксилолом и тщательно перемешивают, после растворения смолы добавляют касторовое масло. Полученную смесь фильтруют через замшу. Лак имеет соломенно-желтый цвет, легко испаряется, поэтому хранить его нужно в стеклянной посуде с притертой пробкой. Если со временем в посуде появится осадок, то лак заново нужно отфильтровать. 2,5 части светящейся краски растворяют на 1 часть даммарового лака, и смесь тщательно перемешивают.

Область применения светящейся в темноте облицовочной плитки: оформление бордюров, дорожек, фасадов домов.

Можно отливать светящиеся элементы малой архитектуры (колонны, скульптуры, вазоны и т.п). В темноте они смотрятся очень эффектно.

Впрочем, люминесцентной краской можно также покрывать камень, металл, керамику и любые другие предметы (даже цветы). Он абсолютно безвреден, инертен, не выделяет вредных веществ (в отличие от фосфора) и может содержаться даже в детских игрушках.

Еще одно из возможных направлений - оформление интерьеров кафе и ночных клубов.

Есть еще несколько вариантов создания светящихся составов. Приведу их ниже.

Учитывайте, что люминофор НЕ РАСТВОРЯЕТСЯ! В жидких (недостаточно вязких) средах он стремится выпасть в осадок - перемешивайте состав в процессе нанесения!

Для окраски бетонов, керамзитобетонов, натурального камня, шифера, метлахской плитки, силикатного кирпича и цементно-песчаных поверхностей можно использовать следующее базовое связующее:

1. Лак на основе перхлорвинилового сополимера и акриловых смол для бетонных поверхностей. Однокомпонентный. Прозрачный (допускается желтоватый оттенок).

2. Эпоксидный лак для бетона. Двухкомпонентный. Прозрачный (допускается желтоватый оттенок).

3. Полиуретановый лак (силер) для бетонных поверхностей. Однокомпонентный. Прозрачный (допускается желтоватый оттенок).

Выбор остается за Вами. В качестве грунтовочного покрытия можно использовать эти же связующие.
К любому из перечисленных связующих добавляется люминофор (фотолюминофор) крупностью 120-200 мкн , в соотношении 20-30% по массе и тщательно перемешивается.

Перед нанесением на поверхность - очистите её от грязи, пыли, жира и прочих сторонних включений. Для этих целей можно использовать 50%-соляную кислоту и растворитель.
Перед нанесением люминесцентного слоя поверхность необходимо высушить.

Все. Наносим на поверхность кистью или распылителем, соблюдая специфику работы с указанными компонентами. Если требуется - покрываем лаком (или этим же, не люминесцентным, связующим).

Для нанесения на стекло можно использовать вариант, указанный в самом начале этой статьи, но, в случае, если требуется более качественное, крепкое и прозрачное покрытие лучше воспользоваться 2-х компонентным автомобильным лаком на акриловой основе.
Для высыхания двухкомпонентных лаков требуется термокамера с нагревом до температуры 70 градусов Цельсия.

Добавьте к готовому лаку (уже перемешанному с отвердителем) 20-30% люминофора (обычно крупностью частиц до 40 мкн) по массе от всего связующего. Тщательно перемешайте до образования однородной массы. Состав готов.

Нагрейте стеклянное изделие до 60-70 градусов, покройте его тонким слоем прозрачного лака (без люминофора) и поместите в термокамеру на 5 минут.
После этого, из распылителя наносите светящийся состав на подготовленное изделие.
После нанесения - подсушите его в камере 5-7 минут. Готово!

В некоторых случаях Вам может потребоваться цветной люминофор или флуоресцентные пигменты .

Флуоресцентные пигменты используются в качестве красителей и добавляются в соотношении 2-3% от массы всего состава.

Область применения светящейся в темноте облицовочной плитки: оформление бордюров, дорожек, фасадов домов.

Еще одно из возможных направлений - оформление интерьеров кафе и ночных клубов.

Есть еще несколько вариантов создания светящихся составов. Приведу их ниже.

2. Эпоксидный лак для бетона. Двухкомпонентный. Прозрачный (допускается желтоватый оттенок).

Выбор остается за Вами. В качестве грунтовочного покрытия можно использовать эти же связующие.
К любому из перечисленных связующих добавляется либо Российский фотолюминофор крупностью 75-120 мкн , либо Южно-Корейский фотолюминофор крупностью 10-30 мкн , более мелких фракций для чистоты поверхности,в соотношении 20-30% по массе и тщательно перемешивается.

В некоторых случаях Вам может потребоваться цветной люминофор или флуоресцентные пигменты .

Удачи и успехов!

Светящаяся плитка в темноте — экстравагантное решение. Бывает тротуарная плитка и плитка для помещений. С ее помощью вы сумеете великолепно украсить свою ванную комнату, внести разнообразие в дизайн жилых помещений, или же украсить придомовой участок.

1 Виды
- 1.1 Светодиодная подсветка
  - 1.1.1 Условия монтажа
  - 1.1.2 Преимущества
- 1.2 Светонакопительные краски
  - 1.2.1 Как изготовить
  - 1.2.2 Как покрасить

Виды

По сути, светящуюся плитку можно разделить на два вида:

Плиты, оснащенные светодиодной подсветкой;
Плиты, покрытые специальными светящимися составами.

Разумеется, каждый вариант имеет свои ключевые особенности, о которых мы вам и расскажем.

Светодиодная подсветка

Преимущество данного способа украшения участка в том, что создать подсветку из светодиодов можно как во время укладки тротуарной плитки, так и после ее окончания.

Условия монтажа

Требуется постоянный источник питания с напряжением 12В;
Обязательно наличие стабилизированного импульсного источника, который предотвратит перегрев и короткие замыкания;
Включение и выключение осуществляется простым выключателем, либо фотореле или реле с регулятором времени;
Провода при подключении должны иметь двойную изоляцию;
Следите за полярностью соединений;
Все стыки и соединения изолируются от влаги и воды.

Преимущества

Минимальное потребление электроэнергии;
Безопасный уровень используемого напряжения;
Качественные светодиоды способны работать 100 тысяч часов;
Безопасно для человека и экологии;
Лампочки не будут мерцать и раздражать глаза;
Легко монтируется и пр.

Светонакопительные краски

Если светодиодную подсветку преимущественно используют при наружной укладке тротуарной плитки, то благодаря свойствам светонакопительной краски, вы вполне можете задействовать ее сильные качества при декорировании интерьера.

Варианты использования самые разнообразные, это зависит только от вашей фантазии. Назовем несколько из них:

Покрасьте маленькие камни, собранные на пляже, поставьте их красивую прозрачную посуду. Ночью создастся удивительная атмосфера;
Покройте отдельные плитки в ванной, благодаря чему вы сможете наслаждаться водными процедурами даже без света;
Украсьте светящейся плиткой комнату ребенка, чтобы тот не боялся засыпать один в темноте;
Примените ее для наружной отделки дома, в ландшафтном дизайне;
Украшайте искусственные водоемы;
Укладывайте возле бассейнов или непосредственно на дне бассейна и так далее.

Как изготовить

Чтобы создать светящуюся плитку своими собственными руками, вам потребуется минимальный набор вещей:

Искусственные или настоящие камни;
Кисточка;
Светонакопительная краска (ТАТ 33).

Особенность этой краски заключается в том, что она аккумулирует энергию солнечного света. Как результат, после захода солнца поверхность, окрашенная этим составом, будет излучать свет. Ночью освещение может продержаться около 10 часов, если за день накопила достаточно энергии.

Наносить краску можно, по сути, на любую поверхность. Но лучше всего использовать искусственные камни, керамогранитные или тротуарные плитки. Некоторые применяют натуральные камни, но преимущество искусственного аналога в том, что он чище. Чистота, в свою очередь, играет очень важную роль. Именно благодаря этому фактору светящиеся элементы способны прослужить дольше. Следовательно, вам дольше не придется заново обрабатывать изделия.

Как покрасить

Или камней можно разделить на несколько основных этапов.

Выбор изделий. Тут уже сами решайте, будет ли это обычная плитка для внутренней отделки, либо натуральный, искусственный камень, пригодный для наружного применения. Выбор заготовки зависит от того, где именно и каким образом вы планируете использовать особенности светонакопительной краски. Если речь идет о камнях для тротуарных дорожек, берите более плоские, чтобы по ним было безопасно ходить. Если же это внутренний декор, тогда выбор неограничен.
Подготовка камней. Выбрав камни, обязательно их тщательно вымойте. Делать это нужно качественно, вручную. Особое внимание уделите натуральным камешкам, поскольку на них накапливаются бактерии, различная грязь. Со временен они могут развиться и доставить хлопот. После мойки выложите на ровную поверхность впитывающую влагу ткань, разместите на ней камни.
Покраска. Не смысла в том, чтобы окрашивать весь камень целиком. Одной частью они всегда будут располагаться на земле, а значит расходовать напрасно краску не имеет смысла.
Покрыв краской, оставьте изделия высыхать. Желательно под солнцем, что позволит им впитать необходимую энергию.
Уже после высыхания приступайте к укладке. Продумайте заранее узор, либо проявите свою фантазию, используйте готовые идеи.

Стоит отметить, что у светонакопительной краски имеется великолепная альтернатива — фосфоресцирующая краска. Выполняется работы с данным видом покрытия точно так же.

Как видите, выполнить светящуюся плитку не сложно. Главное решите, что именно вы хотите получить. От этого во многом зависит выбор в пользу светодиодной подсветки или светонакопительной краски.