Les étincelles sont un phénomène fascinant bien connu des feux de camp, pierres à silex et cierges magiques électriques et autres articles pyrotechniques. Regarder les étincelles de plus près révèle les couleurs limitées dans lesquelles elles apparaissent. Des étincelles rouge-orange foncé sont connues du charbon de bois, la poudre de fer provoque des étincelles jaunes/dorées, et les poudres métalliques élémentaires brûlantes telles que l'aluminium et le titane peuvent former des étincelles blanches brillantes.

La couleur des étincelles est dominée par le rayonnement du corps noir. Par conséquent, la température de l'étincelle contrôle sa longueur d'onde émise. Des étincelles de couleurs différentes, par exemple. vert, bleu, rouge/rose vif ne sont pas possibles à l'état solide. Pour obtenir des étincelles dans ces couleurs, une combustion en phase gazeuse est nécessaire. En phase gazeuse, une émission spécifique à un élément a lieu. En principe, le spectre complet des couleurs pourrait être atteint, comme connu des couleurs de flamme de divers éléments. Malheureusement, bien que peu de métaux qui brûlent en phase vapeur soient connus, les étincelles résultantes sont très courtes, épais et l'aspect visuel est médiocre. Ceci s'explique facilement par l'évaporation rapide du métal.

Des chercheurs de l'Université de technologie de Clausthal (Allemagne) dirigés par le professeur Eike G. Hübner ont recherché des étincelles de longue durée et de couleur intense. Après avoir examiné le contexte théorique, le premier auteur Felix Lederle et Eike Hübner ont trouvé un métal qui devrait former des étincelles vertes à combustion longue :l'erbium. L'utilisation de poudre d'erbium d'une granulométrie appropriée d'environ 80 microns a conduit de manière inattendue à la première description d'étincelles à changement de couleur brûlant en trois phases et à la ramification finale des étincelles. Les résultats ont récemment été publiés en tant que document très important et élément de couverture dans le Journal européen de chimie inorganique .

Les phases de l'étincelle s'expliquent aisément par une phase de démarrage plus froide, qui présente une émission de corps noir (orange-blanc), une phase très chaude qui conduit à une combustion en phase vapeur et à une intense émission verte de monoxyde d'erbium en phase gazeuse, et enfin une troisième phase basée sur l'émission de corps noir, de nouveau. Les différentes phases de l'étincelle ont été analysées par des spectres d'émission résolus en temps en coopération avec le Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institute, Goslar (Allemagne) par le co-auteur Jannis Koch.

Des expériences supplémentaires ont été réalisées avec d'autres matériaux tels que le tellure pour le bleu et la poudre de silice imbibée de sodium pour les étincelles jaunes.

Les étincelles d'erbium qui changent de couleur présentent un long vol, aspect brillant et intensément coloré, et peut permettre de produire des cierges magiques et autres dispositifs pyrotechniques aux couleurs exotiques. Par ailleurs, les investigations peuvent être utiles pour les fusées éclairantes et les dispositifs de signalisation.

A la fin de leur publication, les scientifiques présentent la première fontaine d'intérieur sans fumée à base d'étincelles d'erbium aux couleurs changeantes et d'autres compositions peu communes, comme une fontaine avec des étincelles rouge foncé à base de poudre de diamant.