一种新型洋葱层状纳米结构有助于促进生物成像、太阳能捕捉以及光基宁静技术的生长 。这种粒子的创新生长是以其层状结构为基础的：内核为镱和铥质料，壳结构为含钕质料有机染料，而涂层为有机染料 。这样的分层结构可以将红外线转换为高能的蓝光或者紫外光，其效率很高，从而可以提高组织深层成像，光诱发治疗，以及可用于印刷钱币的宁静墨水等 。
提到生物成像，近红外光可用于激发人身体内的发光纳米粒子，从而获得对比度更高的图像 。在宁静领域，纳米粒子注入墨水可用于货币设计，这样的墨水肉眼无法分辨，但是低能量的激光脉冲下可以获得蓝光，这使得假币制造者很难模仿 。“这为未来的生长又增添了很多的可能性 。”Tymish Ohulchanskyy说 。“通过建造一种特殊层可以有效提高将能量从外貌通报到核的效率，从而发射蓝光和紫外光，我们的设计可以资助解决很多以前技术面临的难题 。”Guanying Chen说 。“和普通的粒子相比，我们的粒子效率要高100倍，从而使得其越发实用 。”Jossana Damasco说 。该研究发表在《纳米快报》杂志上 。
仔细解析这些质料层
将低能量的入射光转变为高能量的光其实并不容易，这个过程涉及到要捕捉两个以上的光子，而且将其能量结合起来形成一个单一的，更高能的光子 。这种洋葱状的纳米粒子层却将这项任务完成地非常好，这三层每一层都能实现奇特的功效 。
其最外层具有有机染料 。这种染料层可以吸收能量较低的近红外光，这种染料层就像天线一样可以将吸收的光转酿成内部的能量 。接下来就是含钕壳层，这一层就像是一个连接染料外层和发射光的粒子内层的桥梁 。在最里面的光发射层，镱和铥离子可以协同事情 。镱离子可以将能量转移到内层，且把能量通报给铥离子，这种铥离子可以同时吸收三个以上的光子，而且至发射出一个粒子，因此发射的能量更高 。那么问题来了，为什么只用核，而还要用染料层和钕壳层呢？
Ohulchanskyy和Chen解释道，这是由于内核层自己对光子的吸收效率并不高所导致的 。当使用了染料层以后，钕壳层作为桥梁就必须存在，就像一个阶梯一样，有利于能量通报到内层的发光铥离子上 。
该研究是由科学研究空军办公室，国家自然科学基金杰出青年基金，国际合作项目的中国科学技术部，哈尔滨工业大学基础研究优秀人才计划和中央高� ；⊙芯孔式鹱手瓿傻� 。该论文的作者包罗Chen, Damasco, Ohulchanskyy, Prasad, Hailong Qiu, Wei Shao, Rashid R. Valiev, Xiang Wu, Gang Han, Yan Wang, Chunhui Yang 和Hans Agren 。