«Умные» чернила, видимые под ультрафиолетом, можно «выключить» спиртом — Naked Science
01.11.2017
7 минут
Редакция
797

«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.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

Вчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

Позавчера, 13:07
2 минуты
Илья Ведмеденко

Очевидно, Россия ведет разработку новой легкой авиационной ракеты, которую можно будет применять для поражения широкого спектра морских и наземных целей.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: