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6 giugno 2023

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dalla Società Max Planck

Un team di ricercatori del Max Planck Institute of Colloids and Interfaces (MPICI) ha sviluppato un metodo che potrebbe rendere più difficile la contraffazione dei prodotti in futuro. Il metodo nuovo e brevettato consente di produrre modelli fluorescenti unici e non copiabili in modo rapido, rispettoso dell'ambiente e a costi bassi.

La contraffazione di prodotti elettronici, certificati o medicinali causa ogni anno perdite economiche per miliardi di dollari in tutto il mondo. L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) stima che i medicinali contraffatti rappresentino un fatturato annuo di 73 miliardi di euro. Secondo l’OMS, il 50% dei medicinali contraffatti viene ottenuto tramite società di vendita per corrispondenza online non autorizzate. Per contrastare questo problema, dal 2019 le confezioni dei medicinali sono state contrassegnate con caratteristiche di sicurezza in tutta l’UE. Gli attuali materiali per il rilevamento delle contraffazioni, come quelli utilizzati negli ologrammi fluorescenti, contengono tipicamente componenti inorganici tossici. Inoltre, la maggior parte di queste tecniche può essere copiata entro 18 mesi dalla decodifica del composto fluorescente.

Il team guidato dal Dr. Felix Löffler del Dipartimento di Sistemi Biomolecolari ha ideato un approccio completamente nuovo ai nanomodelli non copiabili in un articolo pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology.

Innanzitutto, una sottile pellicola di zucchero costituita da semplici monosaccaridi viene bombardata con un laser. In questa sintesi flash, lo zucchero "caramella" in millisecondi e allo stesso tempo il laser stampa "motivi caramellati" casuali sulla superficie desiderata. Questi sono unici e fluorescenti in diversi colori sotto lo scanner.

Junfang Zhang, primo autore dello studio, afferma: "La cosa interessante qui è che puoi creare qualsiasi modello tu voglia, che abbiamo mostrato usando l'esempio delle impronte digitali artificiali. Le micro e nanostrutture risultanti sono completamente casuali. Non possiamo controllare loro; non ci sarà alcuno schema." Il Dr. Felix Löffler aggiunge: "Ogni modello di zucchero ha una topografia unica e, a seconda dei parametri del laser e degli additivi, otteniamo gradazioni di colore uniche di rosso, verde o blu."

Nei loro esperimenti, il team ha creato una libreria di nanofilm di circa 2.000 nanomodelli. È possibile utilizzare due metodi di scansione per leggere in modo rapido e indipendente la microstruttura di questi modelli di zucchero, che non possono essere copiati: scansione a fluorescenza e scansione topografica. Entrambi i metodi dimostrano un'uguaglianza dei bit quasi ideale, un'elevata unicità e affidabilità dei modelli prodotti.

Ciò significa che i modelli presentano un grado di casualità molto elevato, il che è importante per la loro funzione di protezione dalla copia. La combinazione di entrambi i metodi migliora la protezione contro la contraffazione (PUF = funzione fisicamente non clonabile). "Inoltre, con il nostro metodo possiamo generare fino a 10 alla potenza di 63.000 varianti diverse su 1 mm². Per fare un confronto, il numero di atomi nell'universo è di circa 10 alla potenza di 89", afferma il leader del gruppo Dr. Felix Löffler.

Maggiori informazioni: Junfang Zhang et al, Un approccio di nanostampa all-in-one per la sintesi di una libreria di nanofilm per applicazioni anticontraffazione non clonabili, Nature Nanotechnology (2023). DOI: 10.1038/s41565-023-01405-3

Informazioni sul diario:Nanotecnologia della natura