26 октября
НТИ Фотоника
7

Российские химики придумали новый способ отличить качественный бензин от подделки

4.8

Молодой ученый из Казани разработал метод маркировки автомобильного топлива при помощи люминесцентных наночастиц – квантовых точек на основе полупроводников сульфидов и селенидов кадмия и цинка. Технология позволяет придать каждой партии бензина, керосина или дизельного топлива свой уникальный «цифровой код» для ее защиты от фальсификации.

Маркированное топливо / ©Пресс-служба ЦК НТИ Фотоника

«Для определения качества бензина традиционно используются органические красители, но они имеют ряд недостатков. Основная их проблема заключается в том, что каждая органическая молекула светится определенным цветом, по которому можно понять, какой и индикатор был добавлен. Более того, некоторые производители маркеров вполне открыто продают красители под стандарты известных производителей. Квантовые точки же лишены этого недостатка», — рассказывает руководитель проекта, ассистент кафедры физической и коллоидной химии КНИТУ Дмитрий Сагдеев.

Цвет излучения квантовых точек зависит не только от того, из чего они сделаны, но и от размера индивидуальных кристаллов. Данный эффект называется квантово-размерным. Он проявляется в полупроводниковых кристаллах, размер которых менее 10 нанометров. Чем меньше размер частицы, тем более сдвигается его спектр излучения в сторону ультрафиолета, чем больше, наоборот, – в сторону инфракрасного света. Иными словами, мы можем варьировать цвет люминесценции топлива, благодаря помещенным квантовым точкам. Такой подход не дает мошенникам шансов на удачную подделку.

Фальсифицировать подобные метки намного сложнее, так как, благодаря квантово-размерному эффекту, знания одного лишь их состава недостаточно. «Путем манипулирования условиями синтеза наночастиц, мы можем настраивать люминесцентные свойства композиций во всем диапазоне спектра видимого света, УФ- и ИК-излучения, тогда как при использовании органических красителей нам доступен лишь ряд дискретных значений длин волн, характерных для определенных энергетических переходов в молекулах. Таким образом, на основе квантовых точек возможно создание более 100 уникальных цифровых кодов», — продолжил Дмитрий Сагдеев.

Квантовые точки легко обнаруживаются спектрометрическим методом в составе бензинов уже при концентрации 400-500 миллиграмм порошка на тонну бензина. При этом, для определения качества топлива хватит всего одного миллилитра. В тоже время, производители органических красителей указывают в качестве рабочей концентрации порядка 20-50 грамм на тонну.

При этом себестоимость квантовых точек, составляет порядка 1000 рублей за один грамм продукции. Сейчас команда занимается патентованием своей разработки. Разработанные казанскими учеными композиции способны равномерно распределяться по всему объёму бензина, при этом, не изменяя внешние параметры продукта. Разработка уже протестирована на топливах татарстанских производителей – ТАИФ-НК и Татнефть. Реализация проекта стала возможной благодаря конкурсу «Умник-Фотоника 2020», который был организован при поддержке Центра компетенций НТИ Фотоника при ПГНИУ.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Центр компетенций НТИ Фотоника создан в конце 2020 года, на базе ПГНИУ. В Центре создан консорциум в, который входит 39 организаций от Санкт-Петербурга до Владивостока. Ключевые участники консорциума – ПГНИУ, ПАО «ПНППК», ИТМО, Сколтех, НГУ и ИАиЭ СО РАН. Сегодня Центр разрабатывает ряд новых технологий, решений и продуктов, готовит новые объекты интеллектуальной собственности, а также осуществляет подготовку специалистов в области сквозных технологий фотоники. Ключевая задача Центра – перенести результаты фундаментальных исследований на практические рельсы, выстроить кооперацию с индустриальными партнерами, подготовить высококвалифицированные кадры и создать линейку образовательных продуктов.
Вчера, 20:00
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

Позавчера, 19:51
Мария Азарова

Американские ученые вышли за рамки черт личности классической «Большой пятерки» и рассмотрели их в контексте прогнозирования финансовой успешности.

Позавчера, 05:45
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

29 ноября
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

30 ноября
Мария Осетрова

Спроектированные искусственным интеллектом и собранные вручную ксеноботы — живые машины из эмбриональных клеток лягушки — теперь могут спонтанно воспроизводить самих себя.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

7 Комментариев

DELETED
3 недели назад
-
0
+
-
0
+
А потом эта гадость (селен, кадмий) будет сгорать и попадать в виде оксидов в атмосферу. На минуту, это все как бы ядовитые вещества в таких концентрациях.
26.10.2021
-
1
+
Пусть придумают способ как в нефтедобывающей стране которая делает бензин, он не стоил так как будто его воруют у соседей, причём местами дороже чем в странах которые его у нас купили (что парадокс).
    -
    0
    +
    У нас тоже нефтедобывающая страна, и тоже бензин пошел в последнее время ну просто отвратительный. Я сам не автовладелец, но люди в фейсбуке пишут, причем много. Проблема данного метода в том, что квантовые точки могут и быть, но бензин все равно будет или дорог, или разбавлен. Или иными качествами не устраивать покупателя. Во-2-х, точки эти могут выпасть в осадок в стационарной цистерне. Потом в эту цистерну попадет следующая партия, взболтается. и получится восхитительный микс из точек разных партий. (Сюрприз да ? Автор метода видимо не подозревал, что в стационарных цистернах могут смешиваться разные партии топлива, а иногда и разные марки даже, наплевательски относятся к технологии. Ему об этом не сказали.)
    +
      ещё комментарии
      28.10.2021
      -
      0
      +
      но бензин все равно будет или дорог, или разбавлен
      Разбавление бензина элементарно определится по интенсивности свечения. Вот с ценой -- да, квантовые точки против "бензин дорожает, потому что нефть в мире дорожает, и компании вынуждены поднимать внутренние цены, иначе топливо уйдёт за рубеж; ой, нет, бензин дорожает, потому что нефть в мире дешевеет, и компании вынуждены поднимать внутренние цены для компенсации выпадающих доходов" бессильны абсолютно.
      Во-2-х, точки эти могут выпасть в осадок в стационарной цистерне.
      Исключено, они настолько малы, что броуновское движение не даст им осадиться.
      Потом в эту цистерну попадет следующая партия, взболтается. и получится восхитительный микс из точек разных партий.
      ... что тут же определится анализаторам по спектру излучения.
        -
        -1
        +
        Угу-м. А потом на рынке появятся эти точки из мешков от китайских кооперативов. И услуги хакеров по вводу спектров этих точек в базу. Но зато всех заставят купить фискальные масс-спектрометры. Народ станет баловаться анализом разных веществ, побочный эффект. В начале 2000-х годов одна знакомая ездила в Индию, Пакистан, куда-то туда по работе. Вернулась с квадратными глазами. Говорит, там лекарства прямо мешками стоят на рынках, как у нас орехи. Бери какой хочешь - белий, красний, жельтый, горкий, сладький, дарагой. Хочишь - мешок, хочишь - - грузовик, упаковывай во что хочишь, продавай...
    -
    -1
    +
    причём местами дороже чем в странах которые его у нас купили (что парадокс).
    ну, здесь могут вступать в силу разные дотации, субсидии, перекрестное финансирование. Финансы штука хитрая, из долгов легко могут сделать активы.
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: