Lumineszierende Tinten entwickeln sich zu Schlüsselmaterialien in verschiedenen Technologien und praktischen Anwendungen mit einem breiten Anwendungsspektrum. Der Emissionsprozess der Fluoreszenz basiert jedoch im Wesentlichen auf kurzlebigen Singulett-Exzitonen, und diese transiente Eigenschaft schränkt ihre Funktionalität in Szenarien ein, die dauerhafte Sichtbarkeit und verzögerte Informationsgewinnung erfordern. Phosphoreszierende Tinten hingegen nutzen langlebige Triplett-Exzitonen, um die Emission auch nach dem Ende der Anregung aufrechtzuerhalten. Dies bietet einzigartige Vorteile in der mehrstufigen Sicherheit und der kontrastreichen Sensorik. Kohlenstoff-Nanopartikel (CNDs) als neue Klasse nulldimensionaler lumineszierender Materialien haben in Bereichen wie der Biosensorik großes Interesse geweckt.
Diese Arbeit beschreibt eine wasserlösliche phosphoreszierende CND-Tinte, die für hochauflösendes, unsichtbares Drucken verwendet werden kann. Durch den räumlichen Begrenzungseffekt während des Druckvorgangs können die Triplett-Exzitonen der CNDs stabilisiert werden, was zu einer hellen und lang anhaltenden Phosphoreszenz führt. Diese Tinte ermöglicht hochpräzises, unsichtbares Drucken komplexer Textmuster mit einer Auflösung im Mikrometerbereich (2480 × 3508 dpi, ca. 100 ?m Strukturgröße). Sie reproduziert Texte mit einer minimalen Schriftgröße von 5 pt und einer feinen Linienbreite von 0,05 pt auf fünf verschiedenen Papiersorten mit einer Genauigkeit von über 98,7 % in einem Bild mit 870.000 Pixeln. Das Forschungsteam nutzte die Eigenschaften der Tinte außerdem zur Herstellung eines 200-seitigen, phosphoreszierenden CND-Blankobuchs. Dies eröffnet eine neue Möglichkeit für skalierbare, kostengünstige und hochauflösende Druckverfahren mit phosphoreszierenden Tinten. Die Arbeit mit dem Titel „
der Acta Physico-Chimica Sinica (29. September 2025) veröffentlicht.DOI:10.1016/j.actphy.2025.100198
