Обычная лампочка либо горит, либо нет. А вот крошечные светящиеся частицы — нанокристаллы с ионами редкоземельных металлов — до сих пор светили ровно, как маленькие фонарики. Внутри такого кристалла тысячи ионов-излучателей, и даже если один «устанет», остальные продолжают светить. Поэтому мигание — резкие включения и выключения — считалось для них невозможным.
Но исследователи нашли способ заставить весь кристалл мигать как единое целое. Они обнаружили, что иногда в кристалле случайно возникает одна «чёрная точка» — молекула-гаситель, которая перехватывает энергию у всех соседей разом. Как будто в оркестре один музыкант вдруг перекрывает звук всем остальным. Кристалл гаснет, потом гаситель исчезает — и свет возвращается. Такое коллективное мигание длилось более 15 часов подряд, выдержало свыше 10 000 циклов и не испортило кристалл.
Управлять миганием можно просто мощностью лазера: чуть сильнее подсветили — кристалл замигал чаще. Это открывает дорогу к сверхточной микроскопии: даже в плотной куче нанокристаллов каждый виден отдельно с точностью до 1.2 нанометра (это в сто тысяч раз тоньше человеческого волоса). Такие мигающие частицы пригодятся и для биологических меток, и для квантовых устройств, где нужно надёжно включать и выключать свет.
Мигание нанокристаллов чем-то напоминает светлячков: они тоже вспыхивают синхронно, хотя каждый жук — самостоятельный источник света.