Ein Nahinfrarotlaser, ein kurzer Impuls – und in dem kleinen Fläschchen leuchtet ein Stück fluoreszierendes Grün auf. Die Fakultät für Ingenieurwissenschaften der University of Toronto hat up-Conversion-dotierte Nanopartikel zum Leuchten gebracht: Günstige Laser können energieschwache Photonen in höherenergetische Grünlicht-Signale „hochziehen“.

Gemäß der Mitteilung von U of T Engineering und dem Artikel in „JACS“ (DOI 10.1021/jacs.6c07018): Bei älteren Ansätzen werden Ytterbium/Erbium in Natrium-Yttrium-Fluoriden (hexagonal) eingeschlossen. Weil Ytterbium zu dicht ist, wird das eigentlich emittierte Grünlicht „zurückgesogen“ – durch eine unerwünschte Rückübertragung von Energie (Reverse Energy Transfer). Das Team hat stattdessen eine Lithium-Lutetium-Fluorid-Matrix verwendet und daraus diamantförmige 3D-Kern–Schale–Schalen-Strukturen gebaut. Dabei nimmt die Ytterbiumkonzentration nach innen zu, sodass die Energie nahezu einseitig in das Erbium eingebracht wird.

Laut dem Wortlaut der Mitteilung: Mit ungefärbten, nicht sensitisierten Up-Conversion-Partikeln ist die Helligkeit etwa 150-mal höher; bei gleicher Anregung ist sie zudem etwa 50-mal stärker als bei Teilen früherer, bereits hoch optimierter Strukturen. Außerdem lassen sich Struktur-Isomere unterscheiden – gleiche Atome, aber unterschiedliches Anordnungs-/Platzierungsmuster. Damit könnte man Spuren von Verunreinigungen in der Pharmaindustrie oder Spuren verunreinigten Grundwassers bzw. durch Lizenzvorgaben niedrigpreisige Laser-Stichprobenkontrollen ermöglichen. Es handelt sich noch um einen Proof-of-Concept, die Route zur Massenproduktion ist noch nicht fertig.

Unabhängige Gegenprüfung: ScienceDaily 2026-09-20, Nanowerk mit gleicher Auslegung.

Abb.: U of T-Mitteilung Experiment mit grünem Licht + TEM der diamantförmigen Partikel (Jiaze Wu); nicht von KI
Datenstand: JACS DOI 10.1021/jacs.6c07018 (Crossref 2026-09-09); U of T-Mitteilung 2026-09-11; ScienceDaily 2026-09-20
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