pte20180605030 Forschung/Entwicklung, Produkte/Innovationen

Atemhauch enttarnt Fälschungen binnen Sekunden

Neues Wasserdampf-Verfahren verändert Farbe photonischer Kristalle


Uni-Logo
Uni-Logo "KUL": Wird alleinig durch Atemluft sichtbar (Foto: kuleuven.be)

Löwen (pte030/05.06.2018/12:30) Einfach anhauchen und sofort sehen, ob etwas original oder doch nur eine billige Fälschung ist. Diesen Ansatz haben Forscher an der Katholischen Universität Löwen http://kuleuven.be in Zusammenarbeit mit Kollegen der Chinese Academy of Sciences http://english.cas.cn entwickelt. Erscheint auf der Oberfläche des verdächtigen Objekts eine Buchstaben- oder Zeichenfolge, ist es echt.

Partikel-Innenraum bleibt trocken

Das wandelbare Material ist ein Kristall aus hohlen Teilchen. Das verleiht ihm eine einzigartige optische Eigenschaft. Wenn sich der Raum zwischen den Partikeln mit Wasser füllt, verstärken sich die optischen Effekte. Das liegt daran, dass in die hohlen Partikel kein Wasser eindringt, weil der Innenraum wasserabstoßend präpariert ist. Die Gebilde nennen sich Kolloidale Photonische Kristalle (CPC).

Kuo Zhong and Koen Clays aus Löwen und der chinesische Forscher Professor Kai Song haben eine Lage CPC mit einem Präparat behandelt, das Wasser abstößt, also hygrophobe Eigenschaften besitzt. Dann ätzten sie ein Muster in die Oberfläche, sodass diese an der Stelle Wasser anzog, also hygroskopisch wurde. In normal trockener Luft ist das Muster nicht zu sehen. Es hat die gleiche blaue Farbe wie der hygrophobe Teil der Oberfläche. Doch sobald jemand auf die Oberfläche pustet, verfärbt sich der hygroskopische Teil und wird grün, ist also deutlich zu sehen. Das liegt daran, dass die Feuchtigkeit in der Atemluft genau so groß ist, dass CPC seine Farbe ändert.

Banknoten werden fälschungssicher

Der Prozess ist reversibel. Wenn die Feuchtigkeit verdunstet, ist das Muster nicht mehr zu sehen. Es handelt sich um einen Effekt, der dauerhaft funktioniert. Die Forscher wiesen ihn auch nach 200 Zyklen noch nach. Deshalb sind CPC ideal einsetzbar, etwa als Schutz gegen Banknotenfälschungen und zur Identifikation von Nachahmerprodukten. Das Verfahren ist zudem einfach, schnell und vergleichbar mit fluoreszierenden Mustern auf Banknoten und Ausweispapieren, die allerdings nur unter ultraviolettem Licht sichtbar sind. Wie es um die Hygiene steht, ist allerdings noch ungeklärt. Die Forscher präparierten CPC in einem Demonstrationsexperiment mit "KUL", dem Kürzel der belgischen Elite-Universität.



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