Проверка подлинности продукта в ваших руках

Представьте, если бы водяной пар из-за рта или вокруг ваших пальцев выявили невидимые узоры на коммерческие продукты-смартфоны, ноутбуки, дорогое спиртное … что проверил подлинность продукции и автоматизированного Антиконтрафакт усилия.

Представьте, если бы быстрый, стабильный, и обратимого переключения цвета могут быть легко разработаны в твердых телах, открываются перспективные возможности применения в цветных дисплеях, табло, датчиков, и шифрования информации.

Команда ученых во главе с Химиком в Калифорнийском университете, Риверсайд, принесла эта фантастика ближе к реальности, боюсь, в первый раз «плазмонных» цвет-переключаемый пленки наночастиц серебра, или AgNPs. До сих пор подобное изменение цвета наночастиц был в основном достигнут в жидкости, что ограничивает их потенциал для практического применения.

«Быстрое и обратимое настройки плазмонных цвет в твердых пленках, проблема до сих пор имеет огромный потенциал для ряда приложений», — сказал Ядун Инь, профессор химии, который возглавлял исследовательскую группу. «Наша новая работа приносит плазмонных наночастиц металлов в авангарде цвет-преобразования приложений».

Результаты исследования опубликованы в журнале Angewandte Chemie в международное издание.

Плазмоника

Плазмонных наночастиц металлов, таких как золото и серебро, обладают особыми оптическими свойствами, потому что они эффективно поглощают и рассеивают свет на определенных длинах волн. Их цвета могут быть изменены путем изменения расстояния между отдельными частицами — функция, исследовательская группа Инь воспользовался развивать свои плазмонных цвет-переход фильм.

Исследователи покрыли стеклянную подложку со слоем Борат натрия или бура. Затем они распылили AgNPs за бура образует пленку. Инь объяснил, что каждый ССпС и покрывая лигандов на ее поверхности, которые знакомят расстояние между AgNPs. Без буфера, предоставляемых лигандами, наночастицы будут группироваться.

Урок химии

В присутствии воды или влаги, бура превращается в борную кислоту и высвобождает ионы гидроксила. Эти ионы «deprotonate» химическая группа лигандов, что приводит к потере протона и отрицательный заряд на AgNPs. Силы отталкивания нажать отрицательно заряженных наночастиц друг от друга. Наночастицы, которые являются розовый, приобретать новые межчастичные расстояния, заставляя их отражать другой цвет: желтый.

Когда влага удаляется, борная кислота превращает обратно в бура путем захвата ионов гидроксила, инициируя протонирования химической группы лиганда. Это приводит к сокращению поверхностных зарядов на лиганда, ослабление сил отталкивания между AgNPs и заставляя их приблизиться друг к другу и совокупности. С межчастичного расстояния сейчас снижена, цвет ССпС фильм переключается с желтого на розовый, демонстрируя полную обратимость.

«Через этот механизм мы могли бы быстро достичь плазмонных переключения цвета пленки ССпС при наличии или отсутствии влаги,» Инь сказал. «В наших экспериментах, мы разоблачили ССпС пленкой, чтобы влага 80% относительной влажности и нашли фильм изменил цвет от розового до красного, оранжевые, и, наконец, желтый».

В руках

Использование относительной влажности вокруг пальцев человека, как высоко, как команда 100% — Инь нашли ССпС фильмы могут менять цвет в ответ на близость какого-нибудь пальца.

«Это позволяет удобный, быстрый и бесконтактный метод, который может быть использован в области шифрования информации и аутентификации продукта,» Инь сказал. «Различные высокого разрешения моделей может быть эффективно зашифрованного в ССпС пленки с помощью процесса литографии, а затем расшифровываются при воздействии влаги в человека дыхание или от пальцев. Другие обозримом приложения включают в себя защищенную связь и калориметрические реального времени или мониторинг здоровья».

Команда инь обнаружили, что влага реагирует ССпС фильмы показали обратимость и повторимость в плазмонных цвет переключение на более чем 1000 циклов.

Исследование было поддержано грантом Инь от Национального научного фонда США. Он присоединился в исследованиях Aleisa Рашед и Цзи Фэн из Калифорнийского университета в Риверсайде; и Luntao Лю, Юн Чжан, Yiqun Чжэн, И Wenshou Ван из Университета Шаньдун, Китай.

сделать разницу: спонсорские возможности