Анти

6 июня 2023 г.

Эта статья была проверена в соответствии с редакционным процессом и политикой Science X. Редакторы выделили следующие атрибуты, гарантируя при этом достоверность контента:

проверенный фактами

рецензируемое издание

надежный источник

корректура

Общество Макса Планка

Группа исследователей из Института коллоидов и интерфейсов Макса Планка (MPICI) разработала метод, который может затруднить подделку продуктов в будущем. Новый запатентованный метод позволяет быстро, экологически чисто и с низкими затратами создавать уникальные, не поддающиеся копированию флуоресцентные рисунки.

Подделка электроники, сертификатов или лекарств ежегодно приводит к экономическим потерям в миллиарды долларов по всему миру. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), годовой объем продаж поддельных лекарств составляет 73 миллиарда евро. По данным ВОЗ, 50% поддельных лекарств приобретаются через неавторизованные компании, занимающиеся доставкой по почте через Интернет. Для борьбы с этим упаковка лекарств с 2019 года маркируется защитными элементами по всему ЕС. Современные материалы для обнаружения подделок, например те, которые используются в флуоресцентных голограммах, обычно содержат токсичные неорганические компоненты. Кроме того, большинство этих методов можно скопировать в течение 18 месяцев после расшифровки флуоресцентного соединения.

Команда под руководством доктора Феликса Лёффлера из Департамента биомолекулярных систем предложила совершенно новый подход к некопируемым наноструктурам в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.

Сначала тонкая сахарная пленка, состоящая из простых моносахаридов, подвергается лазерной бомбардировке. При этом флэш-синтезе сахар «карамелизируется» за миллисекунды, и в то же время лазер печатает случайные «карамельные узоры» на желаемой поверхности. Они уникальны и светятся разными цветами под сканером.

Цзюньфан Чжан, первый автор исследования, говорит: «Самое интересное здесь то, что вы можете создать любой узор, который захотите, что мы и показали на примере искусственных отпечатков пальцев. Получающиеся микро- и наноструктуры совершенно случайны. Мы не можем контролировать их; не будет никакого образца». Доктор Феликс Лёффлер добавляет: «Каждый сахарный узор имеет уникальную топографию, и в зависимости от параметров лазера и добавок мы получаем уникальные цветовые градации красного, зеленого или синего».

В ходе своих экспериментов команда создала библиотеку нанопленок, насчитывающую около 2000 наноструктур. Для быстрого и независимого считывания микроструктуры этих образцов сахара, которые невозможно скопировать, можно использовать два метода сканирования: флуоресцентное сканирование и топографическое сканирование. Оба метода демонстрируют практически идеальное битовое равенство, высокую уникальность и надежность получаемых шаблонов.

Это означает, что шаблоны имеют очень высокую степень случайности, что важно для их функции защиты от копирования. Сочетание обоих методов повышает защиту от подделки (PUF = физически неклонируемая функция). «Кроме того, с помощью нашего метода мы можем генерировать до 10 в 63 000 различных вариантов на 1 мм². Для сравнения, количество атомов во Вселенной составляет около 10 в 89-й степени», — говорит руководитель группы доктор Феликс. Леффлер.

Больше информации: Цзюньфан Чжан и др. «Универсальный подход нанопечати для синтеза библиотеки нанопленок для неклонируемых приложений по борьбе с подделкой», Nature Nanotechnology (2023). DOI: 10.1038/s41565-023-01405-3

Информация журнала:Природные нанотехнологии