01.11.2017
Редакция Naked Science

«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
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 18:54
Мария Азарова

Ученые получили снимок планеты 2M0437b, которая сформировалась не более пяти миллионов лет назад и до сих пор остается чрезвычайно горячей.

2 часа назад
Алиса Гаджиева

Ученые утверждают, что обнаруженная ими 1,5-тысячелетняя церковь построена над домом апостолов Андрея и Петра.

Позавчера, 18:01
Sergei Sobol

Архитектор из португальского города Порту Педро Рамальо (Pedro Ramalho) поделился своим видением прогулочной яхты недалекого будущего.

22 октября
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

22 октября
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: