Quantenpunkte gegen Fälscher

  • 18. February 2004

Quantenpunkte gegen Fälscher

Physik Journal – Tinte mit fluoreszierenden Nanokristallen soll Passfälschern das Handwerk legen.

Fluoreszierende Nanokristalle docken heute auf chipgroßen Minilaboren an Moleküle an und identifizieren so Kandidaten für neue Arzneien. Nun sollen diese winzigen, ein bis zehn Nanometer großen Halbleiter-Partikel einer Tinte beigemischt werden, um Passfälschern das Handwerk zu legen. Dazu entwickelte das kanadische Institute for National Measurement Standards in Ottawa „Info-Ink“ mit Nanoteilchen aus Cadmiumselenid. Je nach Kombination dieser Quantenpunkte entsteht ein einzigartiger fluoreszierender Code, der auf ein Dokument aufgedruckt wird.

Durch das Aufdrucken von Nanokristallen aus CdSe, die je nach Größe bei unterschiedlichen Wellenlängen emittieren, sollen Dokumente fälschungssicher gemacht werden (Foto: H. Turner).

Angeregt mit dem ultravioletten Licht (370 nm) einer Leuchtdiode, emittieren verschieden große Nanokristalle bei fünf Wellenlängen, von 535 nm bei 2,8 nm Durchmesser bis 640 nm bei 5,6 nm. Kombiniert mit zehn möglichen Intensitätsstufen – abhängig von der Menge der Partikel in der Tinte – liefert der „Info-Ink“-Aufdruck einen Wertepool für rund eine Million verschiedene Variationen. Für das bloße Auge bleibt dieser aufgedruckte Code unsichtbar. Das ausgesendete einzigartige Lichtspektrum lässt sich aber über Lichtleiter auf ein empfindliches Spektrometer führen, dort auf Intensität und Farbanteile analysieren und direkt an einen PC für eine Authentizitäts-Prüfung weiterleiten.

Um die leuchtenden Quantenpunkte auf ein Dokument drucken zu können, verteilten Shoude Chang und seine Kollegen die Kristalle in einer Mischung aus Kunststoff und einem Lösungsmittel (Polystyrol und Toluol). Erste Tests verliefen viel versprechend, aber Chang will noch das Signal-Rausch-Verhältnis bei der Spektralmessung sowie die Langzeit-Stabilität der Quantenpunkte verbessern. Mit einem noch zu findenden Partner aus der Industrie hofft er, dieses Sicherungssystem in Kürze zur Marktreife zu bringen. Fälscher sollen dann wegen der schwierigen Herstellung der Nanokristalle und der zahlreichen Kombinationsmöglichkeiten der Leuchtpunkte noch besser von einer Nachahmung abgeschreckt werden als bei klassischen Barcode-Mustern oder Hologrammen. Darauf hofft auch die Hamburger Firma Nanosolutions, die an ähnlichen Systemen auf der Grundlage von Nanokristallen arbeitet.

Jan Oliver Löfken

Quelle: Physik Journal, März 2004

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