O que é a luz negra?

Luz negra refere-se ao tipo de luz, ou a lâmpada que a produz, cujo espectro está acima do espectro visível.

Decoração com luz ultravioleta

Funcionamento e geração de luz negra

A crença popular é que as luzes negras fazem sobressair as cores brancas. Embora isto aconteça e seja um fenómeno que quase todos viram, por exemplo numa discoteca, esta luz realça realmente cores e materiais fluorescentes.

O que acontece com o vestuário branco ou com as sapatilhas brancas é que muitos incorporam o poliéster nos seus materiais.

Como obtener luz negra?

  • A primeira consiste em filtrar a luz gerada, bloqueando a maior parte do espectro visível. Desta forma, apenas a luz ultravioleta é propagada. Estes tipos de tubos LED ou lâmpadas de luz negra têm um brilho purpúreo muito ténue característico. São frequentemente referidas como lâmpadas BLB (Blacklight Blue), apesar de não terem esta cor em momento algum.
filtro de luz uv
  • A segunda técnica gera luz ultravioleta, mas não é aplicado qualquer filtro. Neste caso, as lâmpadas têm um brilho azul mais intenso, embora a sua designação BL (Blacklight) não se refira a este aspecto.

Cristal de Wood

Este tipo de vidro é tradicionalmente utilizado para filtrar a luz em lâmpadas de luz negra.

Desenvolvido por Robert Williams Wood em 1903, este vidro elimina a parte visível da luz, permitindo a passagem de grande parte da luz ultravioleta e da maior parte da luz infravermelha.

Tipos de luz ultravioleta

A luz ultravioleta pode ser obtida utilizando diferentes tecnologias como a fluorescência, a incandescência ou o LED, entre outras.

Fluorescente

São fabricados da mesma forma e com as mesmas características que os tubos convencionais. A diferença é que é utilizado um fósforo que emite luz UV em vez de luz branca.

Lâmpadas fluorescentes de luz negra

O fósforo utilizado dependerá do intervalo de comprimento de onda desejado da luz. Os mais comuns são o fluoroborato de estrôncio (SrB4O7F:Eu2+) ou o borato de estrôncio (Sr3(BO3)2), ambos dopados com europium para luz entre 368-371 nm, enquanto que para 350-353 nm o fósforo é obtido por dopagem de silicato de bário (BaSi2O5:Pb+) com chumbo.

Incandescência

Lâmpada ultravioleta incandescente

A luz é obtida simplesmente através da filtragem da parte visível, por exemplo, do vidro de Madeira. Foi o primeiro tipo de fonte de luz negra concebido.

Não é de surpreender que apesar de ser muito barato e fácil de produzir, é um tipo de bulbo extremamente ineficiente.

Vapor de mercurio

Podem ser produzidas lâmpadas de luz negra de alta potência. Não utilizam fósforo para emitir a luz, neste caso utiliza-se a radiação luminosa gerada pelo mercúrio a altas pressões (500 a 1.000 kPa) na banda de 350-375 nm.

Lâmpada HPS ultravioleta

As lâmpadas resultantes produzem mais radiação UVA por watt (W) do que as lâmpadas fluorescentes.

Luz negra LED

A luz negra também é possível utilizando certos tipos de diodos LED, embora não seja normalmente inferior a 380 nm.

Desta forma, a radiação de baixa energia é obtida onde existe luz visível em parte.

Led UV

Aplicações da luz negra

Este tipo de luz tem muitas aplicações, a maioria delas baseadas no facto de ser capaz de revelar a presença de materiais fluorescentes. Na maioria das vezes, tais materiais permanecem invisíveis mesmo quando expostos à luz UV convencional, porque a luz visível que emitem “cobre” o brilho ténue que geram.

Entre as suas muitas aplicações, podemos destacar as seguintes:

Autentificar objetos

Sem dúvida uma das utilizações mais comuns. O vemos principalmente em papel-moeda, ou em documentos como passaportes.

notas sob luz uv

Estes objetos incluem normalmente uma banda ou desenho que brilhará quando expostos à luz UV. Ao contrário do papel comum, é fabricado sem a utilização de branqueadores ópticos, que também reagem à luz negra.

Tinta invisível

Um clássico nos filmes de espionagem. Esta tinta fluorescente permanece escondida se não for exposta à luz certa.

É também utilizado em discotecas ou eventos para carimbar uma marca no pulso dos participantes. Desta forma, são identificados na saída, permitindo-lhes reentrar sem terem de pagar novamente.

Biologia Molecular

Devido à capacidade de alguns materiais fosforados se ligarem a certas substâncias como o ADN, esta luz torna-os mais fáceis de visualizar.

Reparação e manutenção

É também normalmente utilizado para inspecções não invasivas, por exemplo, em electrodomésticos.

Uma aplicação muito comum é a detecção de uma fuga num circuito frigorífico. Um corante UV é adicionado ao refrigerante que, quando o sistema é colocado em funcionamento, revelará quaisquer problemas na distribuição, quer se trate de uma pequena ruptura num tubo ou de uma junta mal vedada.

Controle de insetos

Particularmente úteis para combater moscas e mosquitos são as típicas lâmpadas azuis que atraem os insectos e os eliminam.

Lâmpada LED que atrai e mata os mosquitos.
Lâmpada LED Mata-mosquitos

Envenenamento por anticongelante

A maioria dos fabricantes de anticongelantes adiciona um corante fluorescente ao etilenoglicol, o seu principal componente.

O etilenoglicol é uma substância incolor e inodora com um sabor doce. Isto encoraja o consumo acidental, especialmente por crianças e animais. Devido a este corante é fácil de detectar na urina ou outras excreções.

Aplicações médicas

As aplicações no campo da medicina, especialmente em dermatologia, são muito diversas, algumas das quais são listadas abaixo:

Esterilização

Pode utilizar a luz UV para impedir a reprodução de certos microrganismos (bactérias, vírus e fungos), eliminando-os sem deixar resíduos. É também comum ver tais dispositivos em casas de banho públicas ou piscinas.

desinfecção com luz

Os tubos germicidas são utilizados para desinfectar e esterilizar cabines de trabalho de laboratório, superfícies em hospitais, instrumentos sanitários, máscaras, investigações bacteriológicas, processos farmacêuticos, sistemas de ar condicionado e câmaras frigoríficas.

Outro grande campo de aplicação é a desinfecção da água potável, águas residuais, purificação de piscinas, fontes e lagos, uma vez que impede a formação de algas.

Diagnóstico de infecções

É especialmente utilizado para diagnosticar infecções de origem fúngica ou bacteriana, sendo as mais comuns as bactérias causadoras de acne que brilham sob luz negra com uma cor alaranjada.

Bililuces

Este curioso nome refere-se a um tipo especial de luz azul que é utilizada em fototerapias para combater a icterícia em recém-nascidos.

Esta doença, que pode ter consequências graves, caracteriza-se pelo amarelecimento da pele e dos olhos causado por um excesso de bilirrubina.

Detecção de doenças

Além das infecções, como já indicámos, pode ser utilizado para detectar outros tipos de problemas médicos, como a esclerose tuberosa.

Segurança da luz negra

Como já mencionámos, a luz negra não é mais do que radiação ultravioleta. Dentro disto podemos distinguir três gamas UVA, UVB, UVC à medida que se afastam da luz visível e o seu comprimento de onda é reduzido.

Embora o tipo de luz gerada seja principalmente UVA, que está mais próximo da luz visível e transporta menos energia, alguma luz na gama UVB pode ser irradiada e por isso tem de ser filtrada adequadamente.

Penetração de raios UVA na pele

A luz UVA é a mais segura das três, mas não é inofensiva. Lembre-se que a elevada exposição a este tipo de radiação é prejudicial para a pele. Envelhece a pele, destrói a vitamina A, danifica as fibras de colagénio e pode causar certos tipos de cancro como o melanoma.

É importante notar que a baixa potência das lâmpadas de luz negra não é suficiente para causar este tipo de danos, mas há casos em que a sobre-exposição através do abuso, por exemplo, de cabines UVA pode ser muito prejudicial.

Como obter luz negra caseira

No entanto, podemos querer experimentar um pouco este tipo de luz e considerar a criação de uma luz ultravioleta caseira. Vamos dar uma olhada a alguns projectos simples que podemos fazer:

Lanterna de luz ultravioleta com telemóvel

Um truque muito simples para criar uma lanterna de luz negra com o seu telemóvel, que não requer nenhum material complexo. Tudo o que precisamos é de fita transparente e um marcador azul permanente.

  1. Primeiro vamos colocar um pedaço de fita adesiva no flash do telemóvel e pintá-lo com o azul permanente.
  2. Depois adicionaremos uma segunda peça, pintamo-la e assim sucessivamente até termos cinco camadas sobre a luz do flash.
  3. Isto elimina a maior parte da luz visível emitida pelo flash, excepto a mais azul e alguma da ultravioleta.
Lâmpada de luz negra caseira

Lâmpada ultravioleta de fabrico caseiro

Para isso, precisaremos de uma lâmpada com uma lâmpada, de preferência LED pois emitem menos calor, o que é equivalente a 100W.

Para construir o filtro utilizaremos a base de uma garrafa de plástico azul (tipo Solan de Cabras) à qual acrescentaremos mais algumas camadas de plástico azul (outras garrafas, pastas…).

O resultado servirá para encapsular a lâmpada e obter um efeito semelhante ao anterior.

Embora estes projectos de luz ultravioleta DIY não emitam quase nenhuma luz na gama UV, irão iluminar a tinta dos marcadores fluorescentes e outros materiais, bem como a maioria dos peixes fluorescentes que temos se os utilizarmos para iluminar um aquário. Assim, trabalharão para a maioria das pessoas que necessitam de uma fonte de luz negra.