Ученые Новосибирского государственного университета получили патенты на люминесцентные красители на основе соединений редкоземельных металлов, а также — на технологию, позволяющую использовать их в качестве защиты от подделок документов и торговых марок.
Запатентованные разработки стали одним из результатов проекта, поддержанного грантом Российского научного фонда и направленного на изучение свойств химических соединений двух редкоземельных металлов — европия и тербия. Известно, что такие соединения являются люминесцентными (испускают свет в ответ на УФ-облучение). При этом интенсивность свечения снижается в ответ на присутствие в окружающей среде токсических загрязнителей — тяжелых металлов, антибиотиков, пестицидов. Получить эффективные индикаторы подобных загрязнений и было одной из главных задач проекта.
— На определенном этапе исследования мы решили попробовать использовать химические соединения, содержащие оба элементов, рассчитывая таким образом еще больше повысить их эффективность в плане реакции на загрязнители. Эти надежды не оправдались. Но получили другой перспективный результат, — рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории функциональных материалов на основе кластеров и супрамолекулярных соединений Факультета естественных наук НГУ Андрей Потапов.
В распоряжении ученых оказалась целая линейка изначально бесцветных соединений, которые под воздействием ультрафиолета начинали светиться в спектре от красного до зеленого цвета (в зависимости от процентного содержания того или иного элемента). Причем, меняя их состав, можно было получать соединения с тремя заданными уникальными параметрами — собственно цветом, продолжительностью свечения после вспышки УФ-излучения и изменением цвета этого свечения в период затухания.
—Такие настраиваемые красители, нанесенные в виде специальной метки на документ или упаковку товара, могут выступать трехступенчатой системой защиты от подделок. Чтобы проверить подлинность, достаточно посветить на метку ультрафиолетом, а потом сверить полученные показатели с теми, что заявляет производитель или организация, выдавшая документ. И даже при незначительном отклонении в составе красителя, на 1-2 % содержания любого из элементов, эти показатели не совпадут, — объяснил Андрей Потапов.
По его словам, соответствие оттенка оригинальному можно проверить с помощью смартфона, на котором установлено стандартное приложение, анализирующее цвет. И технически несложно разработать другое приложение для мобильных устройств, которое будет замерять время затухания после вспышки (речь идет о миллисекундах, такие интервалы можно замерять без сложного оборудования).
Еще один плюс красителей, в сравнении с их аналогами на основе лантаноидов, которые сегодня используются в аналогичных целях, — то, что предлагаемые соединения на основе европия и тербия являются новыми и не находятся в открытой продаже.
— Таким образом, нанести правильную метку сможет только тот, кто получит нужный состав в точном соответствии с рецептурой, что значительно осложняет процесс подделки. К тому же, в случае утечки информации, производитель оригинальных меток достаточно быстро может скорректировать состав и изменить параметры, по которым устанавливается их подлинность, — добавил Потапов.
Конечно, такая технология защиты требует определенных затрат и вряд ли ее будут применять на упаковках молока и других продуктах массового потребления, отмечают разработчики. Но там, где важна подлинность (денежные купюры, документы, дорогие товары), эти красители могут оказаться очень востребованными. К тому же их производство не требует уникального дорогостоящего оборудования и открыть такую производственную линию по силам многим отечественным предприятиям, производящим красители и пигменты.
Разработчики рассчитывают выпустить опытную партию красителей до конца года, после чего можно будет вести предметный разговор с потенциальными индустриальными партнерами о внедрении новой технологии.
редакция по материалам Новосибирского государственного университета
© фото предоставлено институтом
