Eine neue, wissenschaftliche Fachpublikation zeigt, wie Pureons hochreine Nanodiamanten zur Entwicklung innovativer Magnetfeldsensoren beitragen – und warum die Unterstützung der Wissenschaft seit jeher zu unserem Selbstverständnis gehört.
Bei Pureon sind wir überzeugt: Grosse Wissenschaft beginnt lange vor dem fertigen Produkt. Seit vielen Jahren sind wir aktiver Partner von Hochschulen und Forschungsinstituten – als zuverlässiger Lieferant präziser Nanodiamant-Materialien für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die die Grenzen des Möglichen verschieben. Dieses Engagement hat kürzlich bemerkenswerte Früchte getragen: Ein Forschungsteam der TU Bergakademie Freiberg und des Leibniz-Instituts für Oberflächenmodifizierung (IOM) Leipzig hat im Journal of Sol-Gel Science and Technology (2026) eine wegweisende Publikation veröffentlicht, in der Nanodiamanten von Pureon eine zentrale Rolle spielen.
„Die in dieser Studie verwendeten Nanodiamanten stammen von Pureon und bestehen aus monokristallinen Partikeln mit Grössen zwischen 0,75 und 1,25 µm.“
— Weigel et al., Journal of Sol-Gel Science and Technology, 2026
Die Studie demonstriert einen neuartigen, rein optischen Magnetfeldsensor, der aus einer Glaslichtleitfaser besteht, die mit einer massgeschneiderten Sol-Gel-Schicht mit eingebetteten Pureon-Nanodiamanten beschichtet ist.
Die Nanodiamanten sind keine gewöhnlichen Partikel – sie enthalten Stickstoff-Fehlstellen-Zentren (NV⁻-Zentren), atomare Quantendefekte im Diamantgitter, die ausserordentlich empfindlich auf Magnetfelder reagieren.
Wird ein Magnetfeld angelegt, verändert sich die von den NV⁻-Zentren in den Nanodiamanten emittierte Photolumineszenz (rotes Licht) messbar. Der Sensor erfasst diese Veränderung direkt über die Faser – ohne Kabel, ohne aufwändige Optik an der Messspitze. Das Ergebnis ist ein kompakter, galvanisch isolierter Sensor, der auch unter rauen oder schwer zugänglichen Bedingungen funktioniert, wo herkömmliche Sensoren versagen.
Der Sensor erzielte eine 15-prozentige Unterdrückung der NV⁻ Photolumineszenz bei 50 mT — ein Ergebnis, das frühere mikrowellenfreie diamantbasierte Sensoren aus der Literatur übertrifft. Die Sol-Gel-Matrix, die auf Flexibilität, chemische Beständigkeit und optische Transparenz ausgelegt wurde, hat Pureon-Nanodiamanten bei Konzentrationen zwischen 4 und 74 Gew.-% erfolgreich eingebettet, ohne dass Risse oder Ablösungen auftraten.
Die praktischen Implikationen dieser Technologie sind bedeutend. Die hohe Empfindlichkeit des Sensors im Bereich von 0–50 mT – hier im Proof-of-Concept-Stadium nachgewiesen – lässt ein starkes Potenzial für die Qualitätssicherung in der Leistungselektronik erkennen, etwa bei der Inspektion von Halbleiterbauteilen und integrierten Schaltkreisen mittels magnetischer Stromabbildung. Das Lichtleitfaser-Design ermöglicht die Überwachung von Magnetfeldern in Batteriesystemen und Umgebungen mit starken elektromagnetischen Störfeldern, wo herkömmliche Sensoren an ihre Grenzen stossen.
Da der Messmechanismus auf den Quantenspinzuständen der NV⁻-Zentren basiert, weist der Sensor keine magnetische Hysterese auf — ein entscheidender Vorteil gegenüber magnetostriktiven und magnetflüssigkeitsbasierten Alternativen. Denn anders als konventionelle Materialien besitzt er kein magnetisches Gedächtnis und liefert unabhängig davon, ob das Feld zu- oder abnimmt, stets denselben präzisen Messwert.
Seit vielen Jahren beliefert Pureon Forschungsgruppen in Europa und darüber hinaus mit Nanodiamanten. Wir sind überzeugt, dass Grundlagenforschung der Nährboden für die Anwendungen von morgen ist – in der Quantensensorik, der biomedizinischen Bildgebung, der Materialwissenschaft und vielen weiteren Bereichen. Forschenden zuverlässige, hochreine Nanodiamant-Materialien bereitzustellen, ist für uns mehr als ein Geschäft; es ist eine Investition in Wissen. Unsere Rolle ist es, das verlässliche Materialfundament zu sein, das solche Durchbrüche erst möglich macht.
In dieser Studie ist Pureons Beitrag klar benannt: Unsere monokristallinen Nanodiamanten fungierten als aktives Sensorelement. Über die Materiallieferung hinaus hat Dr. Christian Laube vom Leibniz-Institut für Oberflächenmodifizierung – als Mitautor der Publikation – das Projekt mit seiner Expertise in der Nanodiamant-Verarbeitung und der Erzeugung von NV⁻-Zentren unterstützt. Dies spiegelt genau die Art der tiefen technischen Zusammenarbeit wider, die wir anstreben.
Kooperierende Institutionen mit Nanodiamanten von Pureon:
Die Publikation vereint Expertise aus mehreren Institutionen, mit Pureon-Materialien als Grundlage der experimentellen Arbeit:
Was macht Pureon-Nanodiamanten zur bevorzugten Wahl für Präzisionsforschung? Unsere Partikel zeichnen sich durch aussergewöhnliche Kristallreinheit, eine gleichmässige Grössenverteilung und eine klar definierte Oberflächenchemie aus – Eigenschaften, auf die es ankommt, wenn der Messmechanismus auf atomaren Quantendefekten beruht. Forschende können darauf vertrauen, dass die NV⁻-Zentren in unseren Nanodiamanten Charge für Charge zuverlässig und reproduzierbar funktionieren.
Ob Quantensensorik, Bioimaging, Drug Delivery oder fortschrittliche Beschichtungen – wir unterstützen Ihre Forschung gerne. Neben der Materiallieferung bieten wir auch technische Beratung an. Und wir sind stolz, wenn die Forschung, die wir mit unseren Nanodiamanten unterstützen, in renommierten Fachzeitschriften veröffentlicht wird.
Quellenangabe:
Sol-gel processing meets quantum sensing: integrating NV⁻-containing nanodiamonds into a fiber-based magnetic field sensor
Weigel M., Albrecht A., Beyer J., Kraushaar K., Laube C., Knolle W., Heitmann J.
Journal of Sol-Gel Science and Technology, Vol. 118, Article 8 (2026)
Online veröffentlicht: 24. März 2026 · https://link.springer.com/article/10.1007/s10971-026-07136-w
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