جوهر نامرئی با تکنولوژی بالا برای جعل کنندگان مشکلاتی ایجاد می کند

Newswise – ALBUQUERQUE، NM – یک جوهر نامرئی با فناوری پیشرفته که در آزمایشگاه‌های ملی Sandia اختراع شد، می‌تواند به جدیدترین ابزار برای جلوگیری از کالاهای تقلبی تبدیل شود. تیم تحقیقاتی اکنون به دنبال مشارکت برای کمک به توسعه و در نهایت تجاری سازی فناوری جدید است.

کالاهای تقلبی علاوه بر تاثیر اقتصادی منفی خود می توانند سلامت عمومی را تهدید کنند. در سال 2022، اداره مبارزه با مواد مخدر ایالات متحده بیش از 58.4 میلیون قرص فنتانیل تقلبی را کشف و ضبط کرد. شش قرص از 10 قرصی که داروی آزمایش شده به طور بالقوه حاوی آن بود دوزهای کشنده فنتانیل، طبق وب سایت آن.

امسال گزارش شد که دارویی حاوی فنتانیل در برخی داروخانه ها در شمال مکزیک فروخته می شود.

جوهرهای Sandia روش جدیدی برای علامت گذاری بطری های قرص های معتبر و سایر کالاها ارائه می دهد که می تواند به شرکت های قانونی کمک کند تا از کلاهبرداران جلوتر بمانند و از مصرف کنندگان محافظت کنند.

دورینا ساوا گالیس، دانشمند مواد، که بر این مطالعه نظارت داشت، گفت: «توسعه فناوری‌های جدیدی که می‌توانند به طور مؤثر ایمنی و امنیت دارایی‌ها و همچنین تأیید یکپارچگی را در طول چرخه عمر محصول در این چشم‌انداز همیشه در حال تحول تضمین کنند، بسیار مهم است.»

از محققان و سازمان‌های علاقه‌مند به همکاری با آزمایشگاه‌های ملی Sandia در توسعه برچسب‌های نوری چارچوب فلزی-آلی دعوت می‌شود تا از sandia.gov/working-with-sandia یا ایمیل [email protected] برای اطلاعات بیشتر.

جوهرهای جدید الگوهای پیچیده ای را در نور خاصی نشان می دهند

تیم Sava Gallis ماده شفافی اختراع کرده است که مانند جوهر نامرئی می تواند کالاهای معتبر را با یک الگو یا امضای خاص که فقط در زیر انواع خاصی از نور ظاهر می شود، علامت گذاری کند. علامت گذاری حساس به نور را برچسب نوری نیز می گویند.

تفاوت این است که جوهرهای پیشرفته Sandia دارای امضاهای پیچیده ای هستند که تقلید یا مهندسی معکوس آن دشوار است.

به عنوان مثال، تابش نور ماوراء بنفش بر روی جوهر ساخته شده توسط Sandia می تواند باعث شود که یک الگو قابل مشاهده باشد و در عین حال یک الگوی پنهان دوم را که فقط با دوربین مادون قرمز قابل مشاهده است، آشکار می کند. مدل‌ها حتی می‌توانند تغییر شکل دهند و به جای یک تصویر ثابت، یک انیمیشن مشخص را نشان دهند.

پس از انتشار تحقیقات خود در زمینه توسعه مواد در چندین مجله علمی بزرگ، از جمله Angewandte Chemie، مواد و رابط های کاربردی ACS و ارتباطات طبیعت، تیم Sandia اکنون به دنبال شرکای برای تبدیل آن به یک محصول تجاری است. چندین درخواست ثبت اختراع ثبت شده است.

این تحقیق توسط Sandia’s تامین مالی شد برنامه تحقیق و توسعه آزمایشگاهی. کار تا حدی انجام شد مرکز فناوری نانو یکپارچهیک مرکز کاربری علمی که توسط آزمایشگاه‌های ملی ساندیا و لوس آلاموس برای دفتر علوم وزارت انرژی اداره می‌شود.

جوهرهای جعلی سخت که با موقعیت یابی اتم ها با دقت ایجاد می شوند

برای ایجاد و آزمایش جوهرهای جدید، ساوا گالیس تیمی از کنترل فریک ها را به بهترین معنای کلمه رهبری می کند. آنها با دقت در سطح جهانی، اتم ها را در موقعیت های دقیقی در موادی به نام چارچوب های فلزی-آلی حرکت می دهند. این دقت به آنها اجازه می دهد تا دقیقاً تعیین کنند که مواد آنها در شرایط مختلف چه مدت، چقدر روشن و در چه رنگ هایی باید بدرخشند.

Lauren Rohwer، متخصص در مواد شب تاب، بررسی کرد که چگونه نسبت یون های فلزی مختلف ساطع کننده نور در جوهرهای جدید بر مدت زمانی که طول می کشد تا علائم فوتولومینسانس آنها محو شود، تأثیر می گذارد. زمان در طراحی امضاهای پویا مهم است.

روور گفت: «در این کار، اندازه‌گیری‌های طول عمر، که گاهی اوقات اندازه‌گیری زمان فروپاشی نامیده می‌شود، شامل برانگیختن نمونه با پالس‌های کوتاه نور لیزر فرابنفش و ثبت نورتابی ناشی از آن به عنوان تابعی از زمان است.

فقط مقادیر درستی از فلزات خاص که در آرایش اتمی و نسبت های صحیح قرار گرفته اند، یک تصویر مشخص را ایجاد می کنند. ساوا گالیس گفت، با چنین دستور العمل های خاصی، برچسب های نوری ساندیا را می توان حداقل به سه روش مختلف احراز هویت کرد: تشخیص امضا در زیر نور، اندازه گیری چگونگی تغییر آن امضا در طول زمان، و تجزیه و تحلیل مواد شیمیایی تشکیل دهنده جوهر.

او گفت: “ما مرزهای مواد سفارشی ساخته شده و میزان پیچیدگی را که می توانیم کدگذاری کنیم، کنار می گذاریم.”

کاربردهای بالقوه در صنعت پزشکی، امنیت ملی

این تیم در حال بررسی برنامه های بالقوه بیشتری برای برچسب های نوری خود هستند.

کیم باتلر، متخصص سنجش و تصویربرداری نانومواد در این تیم گفت: «یکی از علایق اصلی من تلاقی مواد و زیست‌شناسی و نحوه استفاده از مواد برای بهبود ایمنی زیستی است. داروها و واکسن‌های تقلبی و همچنین دستگاه‌های پزشکی و مکمل‌های غذایی می‌توانند تأثیر زیادی بر سلامت داشته باشند و یک مشکل رو به رشد هستند.»

برچسب‌های جعلی سخت روشی برای احراز هویت این موارد و همچنین سایر موارد ارائه می‌دهند.

باتلر به بررسی یک جزء حسگر اضافی بر روی برچسب‌های نوری کمک کرد تا نشان دهد که آیا بسته‌های حساس به دما در حین حمل و نقل اشتباه استفاده شده‌اند یا خیر. ترکیب احراز هویت چند عاملی با اطلاعات مربوط به شرایط تحویل را می توان در بسیاری از زمینه ها اعمال کرد، اما در زمینه پزشکی بسیار مهم است. به عنوان مثال، برخی از واکسن ها باید سرد نگه داشته شوند.

باتلر گفت: “این یک امضای اضافی خواهد بود که عملکرد برچسب را به خطر نمی اندازد، اما اگر درجه حرارت در طول حمل و نقل خیلی بالا باشد، شروع به کار خواهد کرد.”

سندیا سابقه طولانی در توسعه فناوری‌های ضد دستکاری و جعل دارد و کار تأیید قرارداد به دهه 1980 بازمی‌گردد. برچسب‌ها و مهرهای پیچیده اختراع شده در آزمایشگاه‌ها برای اطمینان از انطباق با معاهدات بین‌المللی که سلاح‌های هسته‌ای را محدود می‌کنند، با اطمینان از اینکه اقلام تحت نظارت، مانند ظروف سوخت هسته‌ای مصرف‌شده، از کشوری برای ایجاد برنامه مخفی تسلیحات هسته‌ای منحرف نمی‌شوند، استفاده شده‌اند.

برچسب‌های نوری جدید ساندیا اگرچه تحت همین برنامه تامین مالی نمی‌شوند، اما می‌توانند به طور بالقوه به بازرسان هسته‌ای کمک کنند تا از پادمان‌ها و امنیت مواد رادیولوژیکی اطمینان حاصل کنند یا از دارایی‌های حیاتی امنیت ملی در برابر نفوذ قطعات سرکش یا دستکاری شده محافظت کنند.

آزمایشگاه‌های ملی ساندیا یک آزمایشگاه چند مأموریتی است که توسط شرکت فناوری ملی و راه‌حل‌های مهندسی Sandia LLC، یکی از شرکت‌های تابعه شرکت بین‌المللی هانی‌ول، برای اداره امنیت ملی هسته‌ای وزارت انرژی ایالات متحده اداره می‌شود. آزمایشگاه های Sandia دارای مسئولیت های عمده تحقیق و توسعه در بازدارندگی هسته ای، امنیت جهانی، دفاع، فن آوری انرژی و رقابت اقتصادی است، با تاسیسات اولیه در آلبوکرکی، نیومکزیکو، و لیورمور، کالیفرنیا.