Исследователи из Китая разработали перезаписываемое бумажное покрытие, которое может зашифровать информацию с помощью невидимых водных чернил. Для этого бумага покрывается специальным марганцевым комплексом. Сообщение, напечатанное водоструйным принтером на такой бумаге невидимо и проявляется только при освещении УФ-излучением с длиной волны 254 нм. Напечатанное изображение может быть удалено нагревом обычным феном в течение 15-30 секунд. Этот метод, опубликованный в журнале Matter, позволяет перезаписывать изображение не менее 30 раз.
«Ранее мы уже научились регулировать фотолюминесцентные свойства органических материалов путем изменения их молекулярной структуры», - говорит автор Цян Чжао из Института перспективных материалов университета в Нанкине, Китай. «Недавно мы обнаружили, что изменить оптические или электрические свойства таких материалов можно с помощью внешнего воздействия. Мы разработали перезаписываемый метод скрытой печати, основанный на фотолюминесцентных реакциях марганцевого комплекса с водой. Марганцевые комплексы являются экологически безопасными и нетоксичными».
«Возможность перезаписи значительно снижает стоимость печати. Стоимость одного такого отпечатка оценивается в 0,014 юаней (0,002 долл. США)», - говорит Чжао. «Большинство флуоресцентных чернил на рынке, используемых для записи конфиденциальной информации, вредны для окружающей среды и не могут быть стерты. В таких случаях бумага является лишь одноразовым носителем для записи».
Метод водоструйной печати является экономически выгодным и экологически безопасным, и исследователи стремятся улучшить этот процесс. Такая водоструйная печать может быть возбуждена только коротковолновым УФ-излучением, которое все еще потенциально опасно для человека. В данный момент исследователи сосредоточены на разработке чувствительных к влаге марганцевых комплексов, которые могли бы быть возбуждены видимым или ближним инфракрасным светом.
Помимо оперативной водоструйной защищенной печати для повседневного использования Чжао и его коллеги также разработали печать более высокого уровня защищенности. Исследователи покрывают бумагу фосфиновыми лигандами. Это молекулы, которые могут захватывать марганец из чернил, представляющих собой растворы солей галогенидов марганца. В результате захвата образуются марганцевые комплексы. Записанная таким образом информация невидима как при внешнем, так и при ультрафиолетовом освещении и защищена от дешифровки. Данные становятся видимыми только при анализе методом фотолюминесцентной визуализации (PLIM). В зависимости от времени жизни излучения с помощью PLIMмикроскопа визуализируются сообщения разных цветов: красного, желтого, зеленого и синего.
«Возможность управления временем жизни излучения была достигнута впервые благодаря использованию обратимых ионных взаимодействий марганцевых комплексов», - говорит Чжао. «Информационная безопасность - это тема, которая очень волнует людей, особенно в экономической и военной областях. Поэтому главная цель нашей работы - обеспечить безопасное и практическое решение».
Статья подготовлена на основе материалов:
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-09/cp-spw091819.php
Matter, She et al.: "Dynamic Luminescence Manipulation for Rewritable and Multi-level Security Printing" https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(19)30174-2
