近日，由taptap点点体育高兴宇教授和华中科技大学科研团队合作的研究成果，Cascade upconversion: a strategy enabling four-photon lithography in weak light intensity（《级联上转换：弱光四光子上转换光刻新策略》）发表在Nature Communications上。

该研究提出了一种级联上转换策略(CUCPP)，通过结合两种高效的双光子上转换过程(激发态吸收上转换和三重态-三重态湮灭上转换)，实现了四光子光刻。研究采用高浓度Ho³⁺/Yb³⁺掺杂的上转换纳米颗粒(UCNPs)在980 nm连续激光激发下发射645 nm红光，随后通过三重态-三重态湮灭(TTA)系统将红光进一步上转换为紫外光(365 nm)，从而引发光聚合。

实验结果表明，该策略在10⁵ W/cm²的低激光强度下，成功实现了最小特征尺寸为290 nm的三维聚合物结构打印，分辨率较传统UCPP提升两个数量级。此外，级联上转换策略克服了UCNPs发光扩散的问题，同时保留了近红外光穿透深度高、材料损伤小的优势。

今后，级联上转换策略将应用于红外等长波长光化学（太阳能转换，光催化，红外光触发化学反应等），上转换高分辨率显微成像，生物3D打印，光学数据存储等领域。(初审：张玉贞 复审：荣子卿 终审：孙寿媚）

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-61533-3?sessionid=111674545