Los escarabajos del cucujo de América del Sur brillan con tanta intensidad que la gente puede usarlos como lámparas. Los juguetes luminosos fascinan a niños y adultos al generar luz sin usar ninguna fuente de energía aparente. Estos son dos ejemplos de reacciones químicas que producen diferentes tipos de iluminación en organismos vivos y no vivos.
La luz que ves comienza a nivel atómico. Cuando la energía excita a los electrones que orbitan un átomo, esos electrones liberan fotones después de que regresan a sus estados fundamentales no excitados. Ves esos fotones como luz visible. Este principio se aplica tanto a una farola encendida como a una vela que parpadea con el viento. En una linterna, una batería proporciona la energía necesaria para activar el proceso de generación de luz. En un escarabajo del cucujo, las reacciones químicas crean la iluminación.
Los organismos como las luciérnagas son bioluminiscentes: generan luz combinando una enzima con un sustrato. Los dinoflagelados, criaturas marinas microscópicas, también producen su propia luz. Cuando millones de ellos flotan juntos, pueden iluminar el agua como remolinos grandes y brillantes. Los productos químicos que utilizan los organismos para producir luz varían según la especie. Se necesitan al menos dos sustancias químicas para producir bioluminiscencia: una luciferina, que produce la luz, y una luciferasa, que impulsa la reacción química. Las fotoproteínas utilizan un mecanismo ligeramente diferente al de los sistemas luciferasa-luciferina, pero que, no obstante, también son enzimáticos. Un ión, a menudo calcio, puede iniciar el proceso de producción de luz cuando ingresa al sistema en algunos organismos.
Es posible producir bioluminiscencia artificial combinando productos químicos que generan luz cuando los mezcla en un recipiente; esto es lo que sucede con una barra luminosa. Estas barras a menudo contienen éster de feniloxilato, peróxido de hidrógeno y un tinte fluorescente. Cuando esos químicos se combinan, ocurren una serie de reacciones que hacen que entre energía en el tinte. Esta energía excita los electrones del tinte que liberan fotones cuando regresan al estado fundamental.
El Día de la Independencia es un momento excelente para observar las reacciones químicas que producen luz mediante el calor. Muchos fuegos artificiales de colores que aparecen en lo alto brillan porque el calor después de una explosión hace que las sales metálicas absorban energía. Cuando eso sucede, emiten luz visible. El color que ve depende del metal o la mezcla de metales en los fuegos artificiales. Las sales de estroncio y litio, por ejemplo, producen rojo, mientras que los compuestos de cobre crean azul.