«Умные» чернила, видимые под ультрафиолетом, можно «выключить» спиртом — Naked Science
01.11.2017
7 минут
Редакция

«Умные» чернила, видимые под ультрафиолетом, можно «выключить» спиртом

Китайские химики предложили использовать для записи конфиденциальных сообщений новый вид «умных» невидимых чернил. Надпись, сделанную ими, можно прочитать только под ультрафиолетовой лампой и только в присутствии реагента, а с помощью спирта их можно сделать полностью невидимыми.

svetyashayasya-kraska-dlya-bodyarta-1

Чернила на основе свинца становятся видны в ультрафиолете только в присутствии специального реактива; кроме того, запись можно быстро уничтожить, не повредив носитель, смыв чернила полярным органическим растворителем (например, метанолом). Процесс растворения надписи в спирте занимает всего 10 минут, причем процесс обратим: реагент-активатор снова делает метку видимой в ультрафиолетовых лучах. Повторять циклы активации и деактивации можно больше 20 раз.

 

Ценные бумаги, денежные знаки и другие физические платежные инструменты и документы защищают от подделок двумя способами: с помощью человекочитаемых средств – водяных знаков, рельефной печати, микроперфорации, голограмм и многого другого, и с помощью машиночитаемых средств – магнитных меток, а также надписей и изображений, невидимых человеческому глазу без валидаторов – специальных ламп, инфракрасных, рентгеновских или ультрафиолетовых.

 

Метки, видимые в ультрафиолете, наносят с помощью специальных красок – люминофоров, которые не видны при солнечном или обычном искусственном освещении, но под УФ-лампой излучают в видимом диапазоне. Традиционно используемые для защиты банкнот, паспортов и других документов люминофоры нельзя «включить» и «выключить», и прочитать их может любой, у кого есть недорогое оборудование. Все больший интерес вызывают поиски люминофоров регулируемого действия; такими свойствами обладают некоторые неорганические полупроводниковые кристаллы, соединения переходных металлов и допированные лантаноидами соединения. Однако все известные на сегодняшний день «умные» люминофоры либо светятся недостаточно ярко, либо недолговечны, либо очень дороги (последнее касается в основном материалов на основе переходных металлов и лантаноидов).

 

Химики из Шанхайского университета Джао Тонг предлагают новый подход к изготовлению «умных» секретных чернил: описанные ими нанокристаллы на основе свинца становятся видны в ультрафиолете только после контакта с реагентом – любой галоген-содержащей солью (например, обычной поваренной). Соль вступает в реакцию с металлоорганическим каркасом; продукт реакции – люминесцентные нанокристаллы со структурой перовскита.

 

Люминофоры с обратимой светимостью семи разных цветов. В первой колонке – цвет красителя при тусклом освещении, во второй – под ультрафиолетом. C. Zhang, et al., Nature Communications, 2017.

 

Популярные в солнечной энергетике и многих других отраслях промышленности перовскитные соединения имеют общую формулу ABX3, где А и В – два типа катионов разного радиуса (радиус А больше, чем В), а Х – галоген-анион. В китайских невидимых чернилах А – это органический катион, а B – ион свинца Pb2+, X – галоген-анион, который кристалл заимствует у реагента (соли).

 

Обработанный солью текст, напечатанный “умными” чернилами, ярко светится под УФ-лампой. После обработки спиртом надпись исчезает, после добавления соли появляется снова. C. Zhang, et al., Nature Communications, 2017.

 

Перовскиты обладают примечательными оптическими свойствами, в первую очередь – высоким коэффициентом поглощения и резко ограниченным спектром поглощения. Перовскиты на основе свинца, полученные в Шанхайском университете, излучают под ультрафиолетовой лампой и в сумерках в узкой части видимого спектра; это позволило ученым получить красители ярких и чистых цветов. Под ультрафиолетом они светятся белым, синим, зеленым красным и фиолетовым светом. Ученые сделали на основе металлоорганического соединения чернила, которые можно заправлять в обычный струйный принтер, и напечатали текст на английском и китайском языках, а также более сложные изображения: QR-коды и рисунки бабочек.

Вчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

Позавчера, 10:27
24 минуты
Редакция

Конспирологические теории давно вышли за пределы камерных форумов в Сети и разговоров на кухнях – сегодня о них можно прочитать в газетах и услышать по ТВ. Их сторонники считают, что Земля плоская, первые лица государств – инопланетяне-рептилоиды, а ВИЧ выдумали фармакологические компании. Разберемся, какие особенности нашего восприятия делают конспирологию такой привлекательной и может ли вера в мировой заговор нанести реальный ущерб.

5 часов назад
37 минут
Александр Березин

Поток новостей показывает каждое научное открытие как необычно важное, отчего бывает сложно выделить самые значимые. Вот наша версия десятки самых выдающихся научных достижений года. Расскажем о них поподробнее.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

7 декабря
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Вчера, 14:50
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: