Mejora de las estrategias contra la falsificación de billetes
- Nanotecnología
- marzo 4, 2022
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En un estudio publicado recientemente en la revista Interfaces y materiales aplicados de ACSLos investigadores han desarrollado una nueva película que puede ayudar a mejorar las estrategias contra la falsificación.
Estudio: Película de cristal opalfotónico inverso de doble capa integrada con nanopartículas de conversión ascendente para triple antifalsificación. Crédito: HOMONSTOCK/Shutterstock.com
Beneficios de las propiedades contra la falsificación
Desde la perspectiva del big data y la inteligencia artificial, la seguridad de la información se vuelve extremadamente crítica.
Los polímeros con diversas propiedades antifalsificación han atraído un gran interés porque funcionan alterando estímulos externos como el calor, la humedad o la fuente de activación para generar respuestas de señalización alternativas.
La lucha contra la falsificación óptica, que incluye tintes estructurales y fluorescencia, es visible para el ojo humano y, por lo tanto, se usa ampliamente en nuestra vida diaria.
Los cristales fotónicos (PC) son opciones atractivas para los dispositivos de seguridad debido a la variación periódica de la constante dieléctrica que puede limitar la apariencia y la reflectividad en longitudes de onda específicas. Al ajustar las dimensiones de la red, los componentes fundamentales, el índice de refracción efectivo y los ángulos de visión, se puede modificar el conocimiento de múltiples capas codificado por los colores arquitectónicos de los cristales fotónicos.
Recientemente, algunos investigadores han desarrollado un mecanismo antifalsificación basado en una red de cristal líquido colestérico de humedad y en cristales fotónicos que pueden identificar la señal proyectada bajo diferentes filtros de polarización circular.
En lugar de proporcionar monómeros funcionales, los cristales fotónicos multicapa con diversas representaciones de información pueden implementar fácilmente numerosas medidas antifalsificación. Sin embargo, las capacidades antifalsificación de los cristales fotónicos basadas en el color funcional no se pueden utilizar en un entorno oscuro donde se necesita modular la luz natural.
Ventajas de la luminiscencia de conversión ascendente
La iluminación, otra señal visual típica, jugó un papel crucial en la falsificación de seguridad. La luminiscencia de conversión ascendente (UCL) es un fenómeno pro-shifting que utiliza un mecanismo multifotónico para convertir la luz invisible del infrarrojo cercano (NIR) al rango visible.
Los diferentes colores de luz, los tiempos de caída o las frecuencias de estimulación se utilizan comúnmente como elementos básicos para la codificación de la información, especialmente para la lucha contra la falsificación de alta seguridad.
Por ejemplo, se ha creado y documentado completamente un código de respuesta rápida (QR) 3D luminiscente de conversión ascendente de confirmación de teléfono móvil, así como una variedad de etiquetas antifalsificación basadas en tintas de microesferas multicolores de conversión ascendente.
Sorprendentemente, los indicadores luminosos pueden brindar beneficios contra la falsificación en todas las condiciones climáticas, especialmente en condiciones de poca luz. Sin embargo, la baja intensidad de fluorescencia de las nanopartículas de conversión ascendente, limitada por la matriz huésped, la estructura cristalina y el volumen, ha dificultado su uso futuro como antifalsificación.
Los cristales fotónicos son materiales candidatos potenciales para manipular la luminiscencia de conversión ascendente en combinación con el método core-shell o usar nanomateriales desensibilizados en el infrarrojo cercano para inducir la mejora de la luminiscencia.
Cuando las nanopartículas de conversión ascendente se colocan en el exterior de los cristales fotónicos, los cristales fotónicos pueden reflejar específicamente la luz de producción o estimulación con una frecuencia específica ubicada en el PSB apropiado para mejorar el brillo.
Sin embargo, la mayoría de los científicos utilizan los efectos reflectantes de los cristales fotónicos para aumentar la luminosidad mientras prestan menos atención a sus colores arquitectónicos. Como resultado, construir una estructura novedosa que fusione nanopartículas de conversión ascendente con cristales fotónicos para mezclar sinérgicamente los colores estructurales y mejorar la luminosidad mejoraría en gran medida sus propiedades contra la falsificación.
Enfoque basado en UCNP
En este estudio, se fabricó una película bicapa de polímero integrado con nanopartículas hidrofílicas de conversión ascendente personalizada con cristales fotónicos ópticos invertidos (IOPC/MUCNP) con triples propiedades antifalsificación.
Para aumentar la luminosidad, se colocaron nanopartículas de conversión ascendente en la superficie de los cristales fotónicos ópticos invertidos multicapa optimizados con PSB duales que estaban bien alineados con el espectro de emisión y el espectro de activación de las nanopartículas de conversión ascendente emparejadas.
En promedio, los colores arquitectónicos de los cristales fotónicos se reconocieron en ángulos brillantes; No obstante, los espectros de dispersión nítida causaron colores arquitectónicos deslumbrantes y direccionales que aparecieron en las esquinas no especulares cuando el PSB se colocó en el infrarrojo cercano.
El brillo mejorado y los colores arquitectónicos de Janus en dos secciones de la película demostraron las capacidades triples contra la falsificación de la película.
Conclusiones clave del estudio
En este estudio, se fabricó una película de dos capas con luminiscencia mejorada de conversión ascendente y se usó para la triple lucha contra la falsificación.
En diferentes ángulos de visión, se observaron colores de la estructura de reflexión que van del verde al azul en el frente y colores difusos que van del rojo al azul en el reverso de la película para la arquitectura «808 + 540». También la capa 808 con PSB1 Conociendo el rango espectral y la capa 540 con PSB2 Ajustar las emisiones de UCNP dio como resultado un aumento de 15,7 veces en la longitud de onda más alta.
La luminosidad mejorada y los colores arquitectónicos asimétricos le dan al material en capas un triple rendimiento contra la falsificación en todas las condiciones climáticas.
Este proyecto demostró el extraordinario potencial de los cristales fotónicos de doble capa para la manipulación de la luz y abrió nuevas vías en el campo de los componentes de seguridad con numerosas oportunidades contra la falsificación.
referencia
Meng Z, Wu Y, y otros. (2022). Película de cristal opalfotónico inverso de doble capa integrada con nanopartículas de conversión ascendente para triple antifalsificación. Materiales e interfaces aplicados. Disponible en: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c25059
