Detección de señales de fluorescencia de películas delgadas a nanoescala

Detección de señales de fluorescencia de películas delgadas a nanoescala


29 de junio de 2022

(Noticias de Nanowerk) El centro de investigación industrial de Jena INNOVENT eV introdujo nanopartículas fluorescentes en tecnologías de película fina. Estas partículas ahora se pueden detectar utilizando un método de medición especial desarrollado en el Instituto Ferdinand Braun (FBH) en Berlín. Hasta ahora esto no ha sido posible porque los materiales fluorescentes proporcionan señales de muy baja intensidad.

La tecnología se basa en recubrimientos de plasma y sol-gel. Actualmente se están buscando más socios para seguir desarrollando la tecnología de nanofluorescencia patentada para que pueda usarse comercialmente en el futuro con un dispositivo portátil y una aplicación móvil. Deposición de capas mediante chorro de plasma Deposición de capas mediante chorro de plasma. (Imagen: Instituto Ferdinand Braun)

Los recubrimientos innovadores pueden hacerse invisibles a la vista y adaptarse a la aplicación respectiva. Por ejemplo, la funcionalidad de la superficie se puede diseñar como una capa de barrera para proteger los metales de la corrosión o para hacer láminas impermeables al gas.

De esta manera también se pueden crear capas fáciles de limpiar, que están dotadas de propiedades hidrofílicas, hidrofóbicas o antimicrobianas especiales. Deben introducirse concentraciones muy bajas de nanopartículas, inferiores al 0,5 %, en las capas delgadas de 200-500 nm. Esto asegura el uso económico de los materiales y la reciclabilidad de los productos marcados.

El proceso de verificación

Para la detección altamente sensible de las capas finas fluorescentes a nanoescala, las capas se excitan con luz ultravioleta, que es detectada por un fotodetector con un filtro óptico. La fluorescencia se puede medir en unos pocos segundos, como se ha demostrado con éxito en una configuración de laboratorio.

Debido al pequeño tamaño de los componentes, en muchas áreas de aplicación ya no será necesario realizar mediciones tan sensibles en el laboratorio. Podrían llevarse a cabo directamente en áreas de producción, en empresas de logística o en oficinas de aduanas, porque la configuración del laboratorio en el FBH es tan compacta que también es adecuada para aplicaciones móviles.

La unidad de detección se puede diseñar como un sistema miniaturizado para identificar tintes específicos o como un «sistema universal» estandarizado con LED y/o filtros reemplazables. Detección de fluorescencia de una capa de película delgada de sol-gel sobre vidrio Detección de fluorescencia de una capa de película delgada de sol-gel sobre vidrio. (Imagen: Instituto Ferdinand Braun)

Nuevas posibilidades para la identificación de productos

La tecnología de nanofluorescencia patentada ofrece a las empresas que utilizan revestimientos funcionales de película fina y productos de etiquetas la oportunidad de abrir nuevos mercados en esta área. Dependiendo del producto, los recubrimientos se pueden aplicar en áreas pequeñas o grandes y los tintes se pueden usar con moderación. Las marcas como logotipos o códigos de barras para «Track & Trace» para el seguimiento de productos en logística se pueden «grabar» con láser en estas superficies recubiertas de color.

Estas marcas, con anchos de línea de unas pocas micras, se pueden detectar con un sistema portátil de detección de fluorescencia. Los recubrimientos se adhieren a una variedad de materiales como plásticos, metales, vidrio/cerámica, productos ligeros e impresos en 3D.

Las etiquetas también se pueden utilizar internamente para gestionar la logística de productos semiacabados y con fines organizativos en las cadenas de suministro. La tecnología es igualmente adecuada para el etiquetado de productos, como certificado de autenticidad para artículos producidos en masa y personalizable para productos de alta calidad. Se puede utilizar una combinación o variación de materiales fluorescentes y «grabados» para aumentar la flexibilidad. Los recubrimientos protegidos por patente también se pueden otorgar bajo licencia a las empresas interesadas.



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