Fälschungssicherer durch Photolumineszenz
Experten des Indian Institute of Science bringen organisches Molekül im Dunkeln zum Leuchten
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Erscheinungsbild mit (oben links) und ohne UV-Licht (Illustration: iisc.ac.in) |
Bengaluru (pte002/23.05.2025/06:05)
Forscher des Indian Institute of Science (IISc) haben ein neues Sticker-System entwickelt, das besser vor Produktfälschungen schützen soll. Auf dem Etikett, das auf einem Produkt klebt, ist beispielsweise die Ziffernfolge "1180" unter UV-Licht deutlich zu sehen. Wird es ausgeschaltet, glimmt in der Dunkelheit jetzt die Buchstabenfolge "IISc". Das ist bekannt, doch das vorgestellte fluoreszierende Material ist das erste, das ohne anorganische, oft giftige Materialien auskommt. Es ist aus organischen Werkstoffen aufgebaut, die mit Fremdatomen dotiert sind.
Aus Energie wird Licht
Fällt Licht auf ein Molekül im stabilen "Grundzustand", wird es energetisch angeregt. Es kann diese Energie durch Bewegung oder durch den Kontakt mit anderen Molekülen verlieren, ohne dabei Licht abzugeben. Alternativ kann es in den Grundzustand zurückkehren, indem es in einem als Fluoreszenz bezeichneten Prozess Licht abgibt.
Einige Materialien geben die Energie, die sie aus dem Licht gesaugt haben, aufgrund eines komplexen physikalischen Phänomens nicht schlagartig, sondern über einen längeren Zeitraum verteilt ab. Das nennt sich Photolumineszenz, was sich für Sicherheitsetiketten, verschlüsselte Beschriftungen und manipulationssichere Authentifizierungstechnologien nutzen lässt.
Temperatur entscheidend
Phosphoreszenz ist bei Raumtemperatur schwer erreichbar, da die Energie normalerweise durch Molekülbewegungen schnell verlorengeht und Licht allenfalls kurzzeitig emittiert wird. Bei sehr tiefen Temperaturen stellt sich der Effekt eher ein. Doch für die praktische Nutzung ist das wenig hilfreich. Um dieses Problem zu lösen, hat das IISc-Team ein bor- und stickstoffhaltiges organisches Molekül mit einer sorgfältig konstruierten starren Struktur entwickelt. Dieses nimmt Lichtenergie auf.
Durch Einbau einer Art Bremse ist es den Forschern in Indien gelungen, die Molekülbewegung zu verhindern, sodass die Energie fast ausschließlich durch Lichtemission abgebaut wird - und zwar so langsam, dass das Leuchten eindeutig erkannt werden kann. "Damit haben wir ein neues Kapitel in der Geschichte der kleinen organischen Leuchtstoffe aufgeschlagen", sagt Wissenschaftler P. Thilagar abschließend.
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