26.10.2021
НТИ Фотоника
7
7 055

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, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

11 часов назад
Мария Азарова

По словам ученых из США, это первое исследование, в котором физическая утомляемость у пожилых людей рассматривается как показатель более ранней смертности от всех причин.

Позавчера, 17:39
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

Вчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

7 Комментариев

DELETED
09.11.2021
-
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.
DELETED
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
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
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: