In mijn publicatie wil ik graag enige kennis delen over lichttransformatie of lichtconversie, een natuur- en scheikundig fenomeen. Als ondernemer ben ik reeds meer dan negen jaar in Nederland bezig geweest met de ontwikkeling van kunststof materialen (folie, glas en lak) met lichttransformerende/converterende eigenschappen die toegepast kunnen worden in land-en tuinbouw, alternatieve geneeskunde, utelitere bouw enz. Daarnaast ben ik zeer geïnteresseerd in het onderzoek naar graancirkels en volg ik de ontwikkelingen op dat gebied nauwkeurig.

Tot mijn verbazing heb ik reeds verschillende keren overeenkomsten gevonden tussen het mysterieuze ontstaansproces van graancirkels door lichtballen en mijn eigen onderzoek.Zo werd er extra groeiverschil geconstateerd bij planten die binnen de formatie van graancirkels gevonden werden, in vergelijking met planten die buiten de formatie groeiden. Deze resultaten kwamen overeen met de meetresultaten van mijn eigen onderzoek naar de directe benutting van licht of zonne-energie bij de groei van gewassen. Ik denk dan ook dat het een goed idee is om een aantal aspecten op een rijtje te zetten en zo wellicht tot een beter begrip van de invloed van licht op de plantengroei te komen.

Praktijk
Sinds 1998 werd bij een paar Nederlandse tuinbouwbedrijven een aantal kleine experimenten uitgevoerd. Hierbij werden een sneldrogende transparante coating en een aantal plasticmaterialen, waaraan zogenaamde luminescentie pigmenten waren toegevoegd getest. Deze pigmenten bestaan uit fotoselectieve chemische stoffen of kristallen met lichtconverterende eigenschappen. De proefopstelling bestond telkens uit twee standaard glazen kasjes, waarvan het ene voorzien was van de experimentele transparante coating en het andere niet. Tegelijkertijd werden er twee tunnelkassen met plastic opgesteld. In de kasjes bevonden zich diverse soorten kruiden, tomaten en paprika.

De testresultaten van zomer 1998 te Honselersdijk (NL) hebben een toename in omvang van de vruchten, van de groene massa en van knollen van 20-50 % aangetoond in vergelijking met de controle groep. (het kasje zonder coating met dezelfde maatvoering en opstelling).

“De verrichte praktijkproeven met transparante lak voor glas en plastic folies voor tuinbouwkassen met en zonder chemische toevoeging, hebben laten zien dat een groot aantal gewassen geteeld onder een kasdek dat dit pigment bevat, zich sneller ontwikkelen dan onder een vergelijkbaar kasdek zonder pigmenten”. De hypothese die wordt voorgesteld is dat het emissiespectrum van de lichtconverterende glascoating een optimale overlap vertoont met het spectrum waarin het fotosynthese proces bij planten het meest gestimuleerd wordt. Daarnaast bevat het voldoende extra emissiebanden om de in planten aanwezige fotogevoelige en pigmentbevattende sensoreiwitten te stimuleren. Deze sensoren dienen als signaal opwekker voor de morfogenese en andere voor groei en habitus belangrijke reactieketens en reactiecycli.

Bovengenoemde ontwikkeling of uitvinding heeft mij doen inzien dat optimale energetische efficiëntie kan worden bereikt in de kasteelt, met behulp van gecombineerde fotoselectieve pigmenten (zogenaamde luminescentie stoffen). Deze kunnen verwerkt worden in polymeerbedekkings materialen voor gebruik in de land-en tuinbouw, en genereren extra licht in het zichtbare spectrum.

Bovengenoemde testen werden uitgevoerd in juli/augustus 1998, een zonnige periode. Het duurde 10 dagen om de hier gepresenteerde resultaten te verkrijgen. Van het begin af aan werden de planten in de kasjes verzorgd door de betrokken tuinders. Men moest de testen op een gegeven moment echter beëindigen, omdat de planten in de kasjes met coating te breed uitgegroeid waren en zich in het plafond en de zijkanten van de kas begonnen te boren.

De testresultaten werden later een aantal keer wetenschappelijk onderzocht ( labometingen door spektrofoto- en radiometer) bij de UvA, de VU en de Universiteit Wageningen, en zijn ook nu nog relevant.

Voorafgaand aan de testen heeft een lange overlegfase met verschillende wetenschappers en industriële partners plaatsgevonden. Hierin werd de technische samenstelling van het materiaal geoptimaliseerd. Dankzij de toegevoegde pigmenten hebben de materialen geen blokkerende- en/of reflecterende eigenschappen, maar kunnen zij gedeeltelijk het geabsorbeerde UV/IR licht omzetten in zichtbaar licht. Wanneer ultraviolette stralen van de zon de plastics of coating raken, worden ze door de fluorescerende materialen omgezet in 2 zichtbare kleuren blauw en rood. Dit proces blijft voor het menselijke oog onzichtbaar, maar kan wel geregistreerd worden met behulp van speciale apparatuur. Er kan geconcludeerd worden, dat op deze wijze het fotosynthese apparaat van de plant (Chlorofyl A en Chlorofyl B) geraakt wordt door de juiste golflengtes van rood en blauw licht van het zichtbare spectrum, wat de groei een extra stimulatie geeft. De fotosynthese structuur in alle planten is hetzelfde.

Lichtspektrum
Van infrarood licht (IR) bereikt 52% het aardoppervlak. Ook Ultraviolet (UV) (3%) is zeer energierijke elektromagnetische straling. Zonlicht vormt de voornaamste natuurlijke bron van zichtbaar licht en UV/IR-straling, waaruit al het leven, en dus ook de mens, is geëvolueerd. De straling van de zon wordt het zonnespectrum genoemd, en bestrijkt een gebied van ongeveer 400-780 nanometer, met een maximum bij een golflengte van ongeveer 555 nm. Het UV-gebied wordt naar de golflengte verdeeld in drie gebieden: UV-C (200-290 nm), UV-B (290-320 nm) en UV-A (320-400 nm) De infrarood component is van belang als warmtebron voor het aardse leven en wordt verdeeld in drie gebieden IR-A (780-1400 nm), IR-B (1400-3000 nm) en IR-C (3000- 1.0 mm). Uiteraard vertoont het zonlicht zoals dat op zeeniveau waarneembaar is, duidelijke verschillen met dat gemeten buiten de atmosfeer. Dit betreft zowel de spectrale samenstelling als de intensiteit.Vele factoren spelen hier een bepaalde rol, zoals absorptie door ozon, verstrooiing door stof- en waterdeeltjes en dichtheidsfluctuaties van de atmosfeer en reflectie door stof, wolken, oceanen en ijs. De kleur van het licht hangt slechts af van de temperatuur. Hoe hoger de temperatuur , des te meer licht er wordt uitgezonden. Ook de kleur verandert met de temperatuur. De zon is zeer heet, ongeveer 6000 kelvin. Slechts een klein deel van het zoonspectrum kunnen we zien . Het menselijke oog is alleen gevoelig voor straling met een golflengte tussen 400 en 700 nm.

Bij de bevordering van de groei en de bloei van planten zijn blauw (400-480 nm) en rood (625-735 nm) licht van veel betekenis. Men stelde vast dat om 1 molecule CO2 te fixeren er minimaal 8 quanten PAR ( photosynthetic actieve radiation) nodig zijn, dus 8 lichtdeeltjes met een golflengte tussen 400-730 nm. De maximale quantumopbrengst bedraagt dus1/8 of 0,125. Deze golflengten zijn van invloed op de periodiciteit (het moment van bloei) en de morfologie (de vorm van de planten). Het rode gebied is het zogenaamde ‘actiespectrum’. Dit actiespectrum hangt nauw samen met de absorptie spectrum van het lichtabsorberende complex in de plant. De chloroplast: de kleurstof of het pigment, dat het bevat, het chlorofyl, vangt de lichtenergie op en transformeert deze in chemische energie in de vorm van suikers en andere energierijke stoffen, die het lichaam van de plant vormen . Het chlorofyl absorbeert veel rood en blauw licht, maar weerkaatst het groene licht. De absorptie van het spectrum van fotosynthetische pigmenten in de plant meet de hoeveelheid licht die geabsorbeerd wordt met betrekking tot gevarieerde golflengten ( (C.Stacy French of the Carnegie Institution of Washington’s Departement of Plant Biology)

Luminescentie
De ontdekking van de verschijnselen van fluorescentie en fosforescentie dateert uit de tijd van de renaissance. Voor de fosforescentie is het de schoenmaker-alchimist Casciarolus, die in 1602 een bariet in het vuur verhitte en daarbij een preparaat verkreeg, dat, na aan het licht blootgesteld te zijn, in het donker met rode kleur bleef nalichten. Voor de fluorescentie komen wij o.a. terecht bij Grimaldi, die in 1665 opmerkt dat een aftreksel van lignum nephriticum, een voor geneeskrachtig gehouden houtsoort, in doorvallend licht geel en in opvallend licht ( tegen een donkere achtegrond gezien) blauw gekleurd is. De blauwe kleur is al in 1575 door Monardes beschreven. Onder fluorescentie of luminescentie verstaat men de eigenschap van een stof geabsorbeerde straling weer als licht, in het algemeen van gewijzigde samenstelling, uit te zenden. De omzetting van elektromagnetische straling, in het bijzonder van ultraviolet licht in licht van een andere golflengte, met name in zichtbaar licht, wordt fluorescentie genoemd ( naar het mineraal vloeispaat of fluoriet CaF2, dat bij aanwezigheid van bepaalde toevoegingen dit verschijnsel duidelijk vertoont). Van fosforescentie spreekt men gewoonlijk, wanneer de stof na bestraling gedurende lange tijd blijft nalichten. Een gemeenschappelijke aanduiding voor beide verschijnselen geeft het woord luminescentie.

Een plaatsing in ultraviolet licht, doet soms de dofste mineralen een fantastisch felle kleur uitstralen. De korte golven van de UV straling zijn voor ons oog niet waar te nemen, maar zij verwekken in de atomen van sommige mineralen een excitatie, waardoor energie in de vorm van zichtbaar licht wordt uitgestraald. Deze eigenschap treedt bij sommige mineralen op, bij andere niet. Een luminescerende vaste stof wordt een fosfor genoemd. Dit woord komt uit het Grieks: phosphorus betekent lichtgevend. Het zijn voornamelijk anorganische vaste stoffen, meestal in poedervorm. Anorganische fosforen, die hun luminescerend vermogen aan geringe hoeveelheden van bepaalde toevoegingen danken, komen eveneens in de natuur voor ( robijn, fluoriet) , hoewel men ze ook kunstmatig kan bereiden. Fosfor wordt vervaardigd door warmtebehandeling. De bestanddelen worden met elkaar vermengd, samen met de geringe, maar noodzakelijke onzuiverheden en in een oven verwarmd. Alle andere onzuiverheden worden verwijderd. Door de warmte gaat de fosfor kristalliseren, waarbij de gewenste onzuiverheid in de kristalstructuur wordt opgenomen. Dan ontstaat een droog poeder, de fosfor, dat op meel lijkt. De poederdeeltjes hebben een doorsnede van enkele micrometers. Men kent tegenwoordig een groot aantal zogenaamde luminescerende stoffen, dit zijn stoffen, met behulp waarvan het mogelijk is corpusculaire straling, röntgenstralen, ultraviolet licht of IR licht in een andere dan oorspronkelijke stralingsvorm om te zetten. Zo is bijv. UV licht of IR licht een vorm van elektromagnetische energie die overeenkomt met zichtbaar licht. Fosforpoeders hebben bij daglicht een witte kleur. Er zijn verschillende manieren om fosfor in ‘opgewonden’ toestand te brengen, zodat ze licht gaan uitzenden. In alle gevallen ontvangt de fosfor in de een of andere vorm energie, die weer wordt afgegeven in de vorm van licht met de vereiste golflengten. Verschillende fosfors geven licht af van verschillende kleuren: bijvoorbeeld blauw, groen, geel, oranje of rood. Deze fosfors hebben gemeenschappelijk dat het luminescerende centrum een ion van een der zeldzame aardmetalen is. Zeldzame aarden zijn die chemische elementen in het periodiek systeem der elementen waarbij een van de elektronenniveaus, de 4f-binnenschil, wordt opgevuld met maximaal veertien elektronen. De zeldzame aardionen zenden licht uit in scherpe lijnen van een golflengte. Deze scherpe emissielijnen zijn kenmerkend voor een bepaald zeldzaam aardion. De efficiëntie van deze fosfors is zeer hoog: het kwantumrendement bedraagt ongeveer 90%. Dit betekent dat een fosforpigment voor iedere honderd geabsorbeerde ultraviolette fotonen er negentig als zichtbaar licht uitzendt. Fosfor werd op grote schaal gebruikt bij de vervaardiging van fluorescerende lampen en kathodestraalbuizen. Een voorbeeld van een fluorescentielamp is de alom bekende Tl-buis, de naam komt van het Franse Tube Luminescent. De fluorescentielamp is opgebouwd uit een glazen buis, waarin zich een mengsel van kwikdamp en argon bevindt. De binnenzijde van het glas is met een luminescerend poeder, de fosfor, bedekt. Tegenwoordig worden diverse fosforsoorten gebruikt bij verlichting, voor verlichtingsdoeleinden in de reclame, in televisiebuizen en voor röntgenstraalschermen, radarschermen en voor instrumenten die gebruikt worden bij atoomonderzoek en in lasers. Fosfors vormen het bedekkende laagje van de trillingsmeters voor het meten van radioactiviteit van isotopen. De vaste stoflaser, bijvoorbeeld, bestaat uit een luminescerende vaste stof, waardoor licht met een aantal bijzondere eigenschappen wordt geëmitteerd. Het woord LASER is een afkorting van Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Hierbij spelen echter de hoge intensiteit, korte pulsduur en efficiënte geleiding door optische vezels een belangrijke rol in een meer effectieve behandeling.

Fosfors kunnen niet alleen zichtbaar licht uitzenden (of converteren) bij bestraling met energierijke UV straling, maar kunnen in speciale gevallen ook onzichtbare infraroodstraling omzetten in zichtbaar licht. Sommige activatoren hebben een zodanig niveauschema, dat het trapsgewijs opnemen van energie mogelijk is. Bij dit proces worden twee fotonen van lagere energie omgezet in een foton van hogere energie. Dit proces heet upconversion .

Versie
Hier boven heb ik de lezers een inleiding gegeven over de materialen die reeds bestaan en die lichttransformatie mogelijk maken. Bij een juiste technische toepassing vertonen zij verschillende wonderlijke effecten.

Om nu nog een stap verder te gaan, denk ik ook dat de eerder besproken lichtbollen die in de ruimte vliegen een voor ons een superingewikkeld technisch ontwerp zijn. Een lichtbol zouden we kunnen beschouwen als een machine, die elektromagnetische golven met een hoger kwantumrendement uit kan stralen. Het is mogelijk dat deze stralingen geprogrammeerd zijn.

De lichtbol is een ronde bol die in het daglicht sterk witgekleurd lijkt te zijn of gloeit, ’s nachts licht blauw of rood licht uitstraalt en zich snel kan bewegen en verplaatsen. Het sterke witte licht van de bollen kan ontstaan door het gloeien van specifieke fosforcomponenten van de bolmatrix maar de bol zou ook van binnen gevuld kunnen zijn met een gascomponent (of met een supergeleidende spoel ). Fosfors hebben bij daglicht een witte kleur. Onder UV licht gloeien drie zeldzame aardfosfors respectievelijk blauw, groen en rood op. Een mengsel van de drie fosfors zendt schijnbaar wit licht uit. Het fluorescentie verschijnsel vinden wij ook bij stoffen in gasvormige toestand, waar in het atoom tengevolge van lichtabsorptie opgenomen energie geheel of ten dele in atomaire energie van een andere vorm ( translatie, vibratie, dissociatie) kan worden omgezet. Bijv. Argon, Neon, Krypton en Xenon gassen worden gebruikt om elektrische lampen te vullen. Om licht van andere kleuren te maken, wordt de glazen buis gewoonlijk aan de binnenkant met een geschikt luminescerend poeder bedekt. De edelgassen of zeldzame gassen, worden meestal verkregen door ze af te scheiden uit de lucht, waarvan ze minder dan 1% van het volume uitmaken. Lucht wordt zover afgekoeld dat het vloeibaar wordt, waarna helium en neon als gassen vrijgemaakt kunnen worden. Als de vloeibare lucht wordt verwarmd, komt eerst stikstof vrij, dan Argon, dan zuurstof, dan Krypton en ten slotte Xenon. Een andere aanwijzing omtrent de bouw van de lichtbol, is dat in sommige graancirkels wit poeder werd gevonden. Het bleek een bijzonder pure vorm van magnesiumoxide te zijn. Als de lichtbol in zijn eigen structuur ergens een element als Mg ( magnesium) bevat, zou dit de mogelijk tot een chemische reactie kunnen leiden. De metalen Magnesium, ijzervijlsel en Natrium branden in de lucht wanneer zij zich verbinden met zuurstof. Hierbij ontstaat een poeder, dat oxide wordt genoemd.

We zouden dus kunnen veronderstellen dat Mg uit de lichtbol vrijkomt, en dat daarna een chemische reactie met zuurstof plaats vindt, waaruit de vorming van magnesiumoxide ontstaat. ( magnesia, gebrande magnesia, MgO- Zeer los, licht, wit, in water onoplosbaar poeder, ongevaarlijk, blijft bij verbranding van magnesiummetaal achter als witte as, die kan worden verzameld). Deze reactie veroorzaakt in de praktijk ook een verblindende witte vlam of vonk. Een andere mogelijkheid is dat het magnesium koolstofdioxide tot koolstof reduceert en zelf tot magnesiumoxide oxideert.

Als onderzoeker denk ik zelf dat planten van binnen de graancirkel formaties sneller groeien , in vergelijking met dezelfde planten van buiten de formaties, omdat het fotosynthetische apparaat van de eersten door de bestraling van een lichtbol sterk geraakt is en volgepompt werd met de rode en blauw lichtgolflengtes (extra energiestimulatie). Anders zouden zij niet dezelfde groeiontwikkeling tonen. Ten tweede kan men de conclusie trekken dat het kwantumrendement van het uitgestraalde onzichtbare licht zeker veel meer dan acht moet bedragen.

Geometrie
In mijn onderzoek naar het geometrische begrip van graancirkels heb ik een methode gevonden om sommige formaties makkelijker af te kunnen beelden. Volgens deze methode moet eerst aan het licht komen hoeveel cellen precies een vierkant vormen (in mijn ervaring is dat 8 maal 8, dus samen 64 cellen, of 9/81 ,10/100, 12/144, 16/256 ). Deze hoeveelheden cellen in een vierkant met het centrum in het middenpunt, vormen mogelijk het basis patroon van de geometrische graancirkel psychologie. De cirkel op zijn beurt geeft de formatie zijn betekenis. We hebben hier te maken met basiselementen van de sacrale geometrie, die ook gebaseerd is op kristal structuur principes.

Geprogrammeerde kunst “Verborgen getallen”.
Door mijn persoonlijke interesse voor natuurkunde, astronomie, kalenders en het graancirkel fenomeen ben ik geïnspireerd geraakt om andere grafieken te ontwikkelen, die getransformeerd zijn in grafische voorstellingen. Achter elke figuur bestaat een verhouding tussen bepaalde getallen. Elke hoek in de figuur stelt een cijfer voor. Samen vormen zij een beeld van geometrische vormen die hebben een bepaalde betekenis, die ook te zien zijn (voor de ingewijde) in het verschijnsel van de mysterieuze graancirkels en symbolen uit vroegere culturen ( Bijvoorbeeld: Indische en Maya culturen).

De gemaakte beelden en betekenis daarvan heeft voor mij niet al een duidelijk antwoord voor wat betreft de betekenis, derhalve sta ik open voor aanvullende informatie van ingewijden. De cijfers van de matrix zijn gebaseerd op de getallen tot 9 en in samenstellingen daarvan. In mijn meeste kunstwerken zijn deze geïntegreerd in de 7 zichtbare kleuren van het lichtspectrum tussen 365 - 730 nm en de betekenis hiervan voor het menselijke leven op de aarde en in de ruimte. Als experimenterende is een van mijn conclusies dat ook het graancirkel fenomeen is gebaseerd op geprogrammeerde lichtstralen, die in een wiskundig en geometrische volgordes (gedaante) tot uitdrukking worden gebracht door middel van een sterk elektromagnetische straling met behulp van de thermoluminescentie.

Yuri Romashev - Amsterdam, 01-10-2006