蓄光型發光材料在兒童景觀中的應用

張 鑫 乾

(東北林業大學園林學院，黑龍江 哈爾濱 150000)

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蓄光型發光材料在兒童景觀中的應用

張 鑫 乾

(東北林業大學園林學院，黑龍江 哈爾濱 150000)

歸納總結了蓄光型發光材料的特性，分析了蓄光型發光材料在兒童景觀設計中的注意事項，并從標志、指引、照明、景觀趣味性等角度，闡述了該材料在兒童景觀中的應用，有助于該材料的進一步推廣應用。

蓄光型發光材料，兒童景觀，照明，標志牌

0 引言

蓄光型發光材料是一種接收光源照射后可以存儲并在無光源照射的情況下可以持續發光一段時間的材料。這種材料在古代便已經出現，被人們熟知的夜明珠、夜光杯便是一種蓄光型發光材料。蓄光型發光材料應用到藝術作品中也有一段歷史，據考證，我國宋朝宋太宗時期(公元939年—997年)曾有文字記載，一幅題材為耕牛的畫到了夜里會發光，據稱是使用了某種貝殼制作的顏料繪制而成才有了這種神奇的效果。我國景觀作品中極少使用蓄光型發光材料，在國外的設計作品中雖然有過出現但并不常見。本文將歸納分析蓄光型發光材料的特性，結合兒童景觀設計的需求，探索如何利用蓄光型發光材料讓兒童景觀更加多樣。

1 蓄光型發光材料的特性

1.1 蓄光型發光材料的原理和性質

蓄光型發光材料主要依靠在一定波長的光照射下，蓄積光照帶來的能量，在停止照射之后釋放存儲的能量來實現發光的。不同于灼熱物體自身釋放光輻射，而是一種光致發光現象——余輝效應。“余輝效應”持續的時間就是該材料發光時間。

最早人工制備的發光材料中大多混合有放射性金屬元素，但隨著材料學的進步，這種具有放射性的成分早已棄之不用。現在流行的蓄光型發光材料，大多為不同結晶狀態的鹽類或鹽類混合物。它們基本都不易溶于水，少數微溶于酸，極個別的材料具有微量毒性，可能導致皮膚腐蝕。

1.2 蓄光型發光材料的分類

目前蓄光型發光材料可以通過兩種方式分類——發光時間和材料基礎成分。

根據發光時間的長短(該發光時間為從停止光照開始發光始到徹底不發光止)，該材料可以被分類為短效余輝材料、長效余輝材料和超長效余輝材料(見表1)。而根據其基礎成分又可以分為放射性元素系列、硫化物系列、鋁酸鹽體系和硅酸鹽體系(見表2)，不同類別的材料擁有不同的特性、不同的適用范圍。當然蓄光型發光材料不會只有這三類，隨著材料學研究的深入，相信還會有進一步的擴充。

表1 按照時間分類

表2 按照主要成分分類

1.3 蓄光型發光材料的優缺點

1)優點。常見的蓄光型發光材料適用范圍極其廣泛；新型材料的理化性質比較穩定、壽命長；可以與其他材料混合在一起使用；可以被制作成適用于不同條件、用途的產品，比如發光薄膜、發光板、用于印刷的發光涂料和油墨、用于紡織的發光纖維、發光玻璃、發光大理石等。2)缺點。該材料的部分成分由于其本身化學性質，在持續受到陽光照射后，可能會失去蓄光功能。另外蓄光型發光材料原理主要依靠原子層面的反應，所以可能會受到溫度的影響，過高或過低的溫度都有可能干涉到發光效果、發光時間。濕度也可能會略微影響到該材料的性質，但隨著材料學的不斷進步，相信可以解決這些缺點。

2 設計兒童景觀的注意事項

為兒童而設計的景觀，首先要考慮到兒童的身體條件，可以被用于構成兒童景觀的材料絕對不能對兒童造成任何負面影響。對人眼視網膜的損傷，任何高能量的光線照射或者閾值能量下特定波長的光照時間過長，都會造成不同程度的損傷。已知470 nm～550 nm的閾值能量光線對眼球傷害最大。對于蓄光型發光材料發光的安全性可以根據IECEE CTL決議 DSH 0744，任何發光亮度小于10 000 cd/m2且只發出可見光的光源都可以歸類為無害級別。而蓄光型發光材料的發光亮度都以mcd/m2為單位，最高亮度不超過10 000 mcd/m2即10 cd/m2，遠遠未達到危險等級。且該材料持續發光，亮度隨時間的延長不斷降低，并非保持峰值亮度，完全可以保證在兒童進行夜間活動時不受傷害。

3 在兒童景觀中的初步應用

3.1 標志和指引

將蓄光型發光材料制作成標志牌指引方向可以說是該材料最初的應用，在很多不能獲取電能、使用電池又不方便的情況下，僅通過光照便可獲取能源的蓄光型發光材料變成了理想的選擇，平時通過點燈補充能源，到了緊急情況下便發揮作用，持續發光較長時間。

針對兒童景觀，這一優點顯得至關重要。由于兒童尚未獲得獨自探索廣闊空間的能力，在沒有明顯標志物的空間便十分容易迷路而發生危險。利用蓄光型發光材料制作的標志物，通過不同的造型和顏色，引起兒童的注意。尤其在夜間，在不方便通電的地方，光亮更會為兒童帶來安全感。

在景觀空間的各個平面放置、使用該材料制成的產品如天空中的發光卡通人物、草叢中指引方向的箭頭、人行道上被做成腳印形狀的發光物、發光帶，都是為兒童指引方向的良好標志物，同時也為兒童打造了豐富多彩的空間。

3.2 提供照明

隨著材料科學的不斷進步，蓄光型發光材料的發光時間已經有了驚人的進步，其持續發光時間已經延長到20 h以上，也就是說該材料有希望制作出可以在白天吸收陽光、在夜間持續發光整晚的照明設施。

發光時間超過20 h的超長余輝發光材料，完全可以滿足這種要求。它不僅可以做成各種形狀、安裝在不同的場地上、裝飾在不同的景觀小品上，甚至可以獨立為場地做路燈使用。未來更有望完全擺脫電能，直接通過白天的日光補充能量。

3.3 增加兒童景觀趣味

當代中國，兒童景觀亟需得到重視，這種重視并非簡單的借鑒國外成型的兒童景觀設計。尤其是在當下，中國國民生活水平不斷提高，對于兒童景觀的需求也在變高，如何能發展我國獨特的兒童景觀成了重中之重。

利用蓄光型發光材料可以從以下三個方面增加我國兒童景觀的趣味性：

1)與其他景觀有機結合。兒童景觀本身已經具有多種可以形成景觀的要素。比如，能夠反光的表面、投到某個表面的陰影、人工噴霧形成的蒸汽、波光粼粼的水面等等。蓄光型發光材料本身具有的發光性能，結合其他不同的景觀要素，便誕生出了不同凡響的效果。要想獲得良好的效果，設計師必須發掘場地中可能出現的以光線為主題的景觀。比如現在加裝在景觀小品上的燈具，可以靈活利用蓄光型發光材料來代替；在人工噴霧形成的蒸汽團中使用蓄光型發光材料可以打造出一片光怪陸離的夢幻世界；滿足兒童們對于兒童景觀趣味性的要求。2)打造人工“自然景觀”。模仿自然打造人工“自然景觀”也是設計兒童景觀時經常采用的主題。人工堆砌的假山、人工材料制成的假花草、合成復合材料制成的動物形象等，都是為了讓兒童在有限的條件下與自然保持親密接觸、對大自然產生興趣，又不會在探索自然的時候發生危險。使用蓄光型發光材料，可以形成有趣的“自然景觀”。可以營造一片充滿“螢火蟲”的草叢；利用花架營造一片閃爍的星空；在地上鋪一片“銀河”；淺水池中發光的魚，甚至一些在自然界中不能發光的物品，使用該材料裝飾之后也能產生不同的景觀效果。3)調動兒童聯想能力。兒童景觀有時也承擔著教育功能，景觀中一些設施可以引發兒童思考、迸發出成人難以想象的靈感。很多人都有過將身邊一些物品想象成其他事物——白色的云朵像是羊群、從夜晚的星星聯想到星座形象。也有研究表明，經常進行聯想游戲的兒童，神經系統將會得到充分的發展，可以說兒童景觀當中必須含有可以調動兒童聯想能力的設施。蓄光型發光材料的使用可以滿足兒童在夜間的活動所需，為夜間的兒童景觀提供不同的景觀效果。利用該材料，我們可以在兒童空間任意位置設計使用諸如卡通形象、漢字筆畫、自然山水、星座形象這樣激發兒童想象力的設施，讓兒童能夠觸手可及。

3.4 增加兒童景觀參與性

可以與使用者互動的兒童景觀才能吸引兒童的注意力。設計師們也在不斷嘗試通過各種各樣的方法比如添加顯示屏、增加游樂設施等，為自己設計的兒童景觀增加參與性。

蓄光型發光材料一個顯著特點便是在短時間的光照下即可實現發光。利用這種特性，附著有該材料的某個平面甚至可以作為兒童畫板使用，使用蓄光型發光材料制成的兒童畫板由于本身亮度安全，通過繪畫又可以極大的引發兒童創造的天性，夜光畫板又不會像粉筆、水彩筆和蠟筆一樣有污染。

4 結語

蓄光型發光材料用途廣泛、效果豐富、安全無刺激，是裝飾兒童景觀的好材料。同時，材料學的進步會大大擴展該材料的特性，通過不斷的組合試驗，最終形成豐富多樣的景觀效果。設計師在使用該材料設計兒童景觀時，應當拓寬思路，將各景觀要素與蓄光型發光材料結合，通過實驗不同的造景手法，靈活應用好該材料的不同特點。另外，設計師還應當立足于兒童的視角，探索兒童心理世界，利用蓄光型發光材料吸引兒童注意力。相信隨著蓄光型發光材料的普及、進步，我們會看到該材料更多的應用于景觀設計作品中。

[1] 肖志國.蓄光型發光材料及其制品[M].北京：化學工業出版社，2002.

On application of light-storing and emitting materials in children’s landscapes

Zhang Xinqian

(CollegeofLandscapeArchitecture,NortheastForestryUniversity,Harbin150000,China)

The paper sums up the features of light-storing and emitting materials, analyzes its precautions in the children’s landscape design, and illustrates its application in children’s landscapes from the marks, instruction, lighting, and landscapes interests, so as to improve its further application.

light-storing and emitting materials, children’s landscape, lighting, marker

1009-6825(2016)13-0123-02

2016-02-23

張鑫乾(1992- )，男，在讀碩士

TU113.53

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