Jenaer Forschenden ist es gemeinsam mit australischen Kolleginnen und Kollegen gelungen, erstmals 2D-Materialien direkt auf optischen Fasern wachsen zu lassen. Das Verfahren vereinfacht die bisher sehr aufwändige Herstellung hybrider Nanomaterialien deutlich. In Kombination mit Lichtwellenleitern ermöglichen 2D-Materialien mit herausragenden optischen Eigenschaften neue Anwendungen im Bereich der Sen­sorik, der nichtlinearen Optik und der Quantenelektronik.

Das Forschungsteam integrierte ein 2D-Material mit exzellenten optischen und photonischen Eigenschaften in speziell entwickelte Glasfasern. Das Wachstumsverfahren entwickelte ein Team um den Graphen-Experten Andrey Turchanin am Institut für Physikalische Chemie der Uni­ver­sität Jena; die Faser stammt von Markus Schmidt, der am Leibniz-IPHT die Forschungsabteilung Faserphotonik leitet und an der Universität eine Stiftungsprofessur für Faseroptik innehat. Als Substrat für die Faser dient reines Quarzglas, erläutert Markus Schmidt. „Es ist hitzebeständig bis 2.000 Grad Celsius und hält die hohen Temperaturen des Wachstumsverfahrens hervorragend aus. Ihr geringer Durchmesser und ihre Biegsamkeit machen die Faser zu flexibel einsetzbaren Lichtwellenleitern“, so Schmidt.

Zur Anwendung kommen könnte das System für Sensortechnik in Biotechnologie oder Medizin, als nichtlinearer Lichtkonverter bei spektroskopischen Untersu­chungen sowie in der Quantenelek­tronik und Quantenkommunikation.