FORSCHUNG — 137 oben Abb. 1: KI-Assistent AILA für autonome atomkraftmikroskopische Untersuchungen [2]. Foto: Nicole Nerger/Uni Jena Einen Schwerpunkt aktueller Arbeiten der Professur bilden multiresponsive Leuchtstoffe, basierend auf glasigen wie auch kristallinen anorganischen und hybriden Materialien. So können Lumineszenzerscheinungen optisch, aber auch durch thermische, magnetische und mechanische Anregung oder beispielsweise hochenergetische Bestrahlung ausgelöst werden. Dies bietet vielfältige Möglichkeiten für die Konzeption neuartiger Sensoren, Verschlüsselungstechnologien oder Strategien zur Beleuchtung von Reaktionsräumen. Derzeit betrachtete Anwendungen betreffen u.a. die Verwendung von Ultraschall als Anregungsquelle für die optische Thermometrie (Abb. 2; [5]), die Detektion von Neutronen mit Hilfe optisch transparenter Komposit-Szintillatoren [6] oder die Beleuchtung optisch schwer zugänglicher Räume mit Hilfe funktionalisierter Faserlichtquellen (z.B. Projekte AreaLight/TAB. zeoLED/BMEL, Durchbrüche/Carl-Zeiss-Stiftung). So werden beispielsweise speziell funktionalisierte seitenemittierende Faserlichtleiter für die energieeffiziente Beleuchtung von Gewächshäusern oder zur ortsnahen Desinfektion mittels UV-Licht entwickelt, woraus mittlerweile mehrere Schutzrechtsanmeldungen und Patenterteilungen für die FSU Jena erwachsen sind. In dem von der Professur betriebenen 3D-Drucklabor (v.a. 2-Photonenpolymerisation und Mehrkomponenten-Stereolithographie) reicht dies bis zur Applikation komplexer Strukturen auf Faseroberflächen zur Beeinflussung der optischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften der Grenzfläche zwischen lichtführenden Fasern und ihrer gasförmigen oder flüssigen Umgebung (Abb. 3). [5] Ding, Y. et al. (2022): Ultrasound-Induced Mechanoluminescence and Optical Thermometry Toward Stimulus-Responsive Materials with Simultaneous Trigger Response and Read-Out Functions. Adv. Sci. DOI: 10.1002/advs.202201631. [6] Lv, S. et al. (2024): Transparent composites for efficient neutron detection. Nat. Commun. DOI: 10.1038/s41467-024-51119-w. Materialien für die Optik und Photonik Mitte Abb. 2: Yicong Ding, Doktorand der Arbeitsgruppe, bei der Durchführung von Experimenten zur optischen Temperaturmessung mittels fokussiertem Ultraschall. Foto: Jens Meyer/Uni Jena In der Arbeitsgruppe sind momentan ca. 30 Mitarbeiter beschäftigt. Gemeinsam mit studentischen Mitgliedern und Gästen (derzeit u.a. 2 AvHStipendiaten) vertreten sie mehr als 10 Nationalitäten. In 2028 wird die Arbeitsgruppe im Rahmen des in Jena geplanten 19th European Congress on Glass ihr 15-jähriges Jubiläum begehen. Sie setzt damit die lange Geschichte der Jenaer Glasforschung fort. Seither wurden an der Arbeitsgruppe zur Unterstützung der Forschung mehr als 20 Mio.€ an Drittmitteln eingeworben, vornehmlich von EU und ERC, DFG, Bundes- und Landesministerien, der Carl -Zeiss-Stiftung sowie privaten Partnern. In der Lehre wird das Feld der Materialchemie mit besonderem Schwerpunkt auf Glaswerkstoffen und nichtkristallinen Materialien, darüber hinaus die Festkörperkinetik sowie — anwendungsseitig – die energie- und optikbezogene Materialwissenschaft vertreten. Die Arbeitsgruppe im Überblick unten Abb. 3: 2pp-Druck lichtemittierender Strukturen auf Faserspitzen. Bild: AG Wondraczek
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