Нано злато во тестот за бременост - WELT
11-ти дел од серијата за нанотехнологија: Од прозори на црквите до пасоши фалсификувани
Веќе во средниот век луѓето користеле наноструктури без да бидат свесни за тоа: Тие користеле метали за да го обојат стаклото на црковните прозорци. Светлите бои се создадени од мали метални јата, со големина од само десет до 50 нанометри.
Средновековните производители на стакло ги произведувале наночестичките мешајќи метална прашина, вода и танинска киселина добиена од иглолистен дрво. Алхемичарите го должат знаењето дека боите можат да се произведат на овој начин: Додека се обидувале да произведат злато, наишле на многу неочекувани својства на посакуваните благородни метали.
Таканаречената резонанца на површинска плазмона е одговорна за ефектот на бојата. Површинските електрони на металот се поставуваат во осцилација со инцидентна светлина, при што се апсорбираат само одредени бранови должини на светлината. Останатите фреквенции прават стаклото да изгледа како обоено. Бојата што ја перцепирате зависи од металните честички што се користат: црвеното рубин, на пример, се постигнува со ситни честички од злато, додека честичките од сребро стаклото изгледа светло жолто.
Во биомедицинските истражувања, својството апсорбирачко светло на малите честички од злато се користи за откривање на биомолекули. Кога благородните метални честички се спојуваат со антитела, овие структури се обележани. Ознаката може да се препознае со бело светло: металните честички светат во боја.
Таквите метални честички заедно со антитела се користат и во тестовите за бременост: нано-златните честички се фино распоредени во тест лентата. Антителото споено со честичката го препознава „лутеинизирачкиот хормон“, молекула што може да се користи за откривање на почетокот на бременоста. Ако овој хормон е присутен во урината, нано-златните честички се акумулираат во прозорецот за гледање и создаваат црвена лента.
Сега е познато дека златото може да се појави не само црвено рубин, туку и во сите бои на спектарот. Бојата зависи главно од големината, но и од обликот на честичките. Особено висока концентрација на златни честички во тестот за бременост значи дека лентата се појавува сина наместо црвена. Сепак, средновековните производители на стакло произвеле само една форма на златно јато за време на нивниот процес на сончање и затоа добиле само рубино-црвено стакло од прозорец.
Биотехничката компанија со седиште во Ерланген, Ноември АГ, сега го префрли овој пристап од молекуларна биолошка дијагностика во областа на безбедноста и технологијата за кодирање: Тие користат плазмонска резонанца на метални честички со големина на нано за да произведат „нано водени жигови“. За таа цел, металните честички се нанесуваат на огледувана основа на различни растојанија и потоа се покриваат со запечатен слој на покривка. Целиот слој е дебел само неколку стотици нанометри и е нечувствителен на топлина, хемикалии и механички влијанија.
Со цел да се произведат различни кодови, може да се сменат голем број параметри, на пример, видот и големината на металните честички, или дебелината на огледалните и разделните слоеви. За секој од овие параметри има различни опции што може да се комбинираат по потреба: Резултатот е милиони различни кодови. И тие се веќе видливи со голо око: секоја создадена површина на овој начин има свој спектар на бои во кој недостасува тесен опсег на бранова должина.
Покрај тоа, различните слоеви на нано-водниот жиг создаваат впечаток на таканаречени бои на наклон: во зависност од аголот под кој се гледа површината, се менува впечатокот во боја - на пример од длабоко виолетова до писклива зелена.
Овие промени во спектарот на бои може да се измерат на релативно едноставен начин: белата светлина се зрачи на обележувањето од различни агли и кодот се одредува од рефлектираниот спектар на бои. Едноставното прашање е: која бранова должина недостасува? Истражувачите од ноември и Сименс развија соодветен уред за мерење и го претставија оваа недела.
Со нано-водниот жиг, пломбите, етикетите и чип-картите се претпоставува дека не се фалсификувани. Бидејќи „боите“ од кои се создава логото на компанијата во овој нано воден жиг, на пример, се многу специфични за ова лого - можен код од неколку милиони.
Секој што сака да фалсификува такво нано лого, навистина ќе мора да испроба многу можности. И, исто така, знаат вистинската технологија. Но, дури и со ова знаење, фалсификувањето би било тешко, објаснува хемичарот Георг Бауер од ноемвриската компанија. Идентично лого може да се произведе само со оригиналниот систем на производство, бидејќи секој систем остава свој „отпечаток од прст“ за време на производството.
Како прво, на пазарот ќе се појават фолии за безбедност од компанијата Вајден со седиште во компанијата Hueck со новиот нано воден жиг. Оваа иновација беше претставена во февруари во САД на саемот Банкнота 2003. Другите безбедносни филмови се веќе важен дел од банкнотите.
Производителот на чипови „Инфинеон“ со седиште во Минхен, во моментов ги извршува последните технички тестови заедно со ноември: За да бидат соодветни за модулите за чип картички, малите златни плочи на банкарски и телефонски картички, слоевите на нано-водниот жиг мора да бидат отпорни на абење и електрично спроводливи.
Од есента 2003 година, според Питер Стампка, директор за маркетинг во Инфинеон, првите кредитни картички може да бидат опремени со модули за докажување фалсификат. Други можни апликации се дигитални лични карти или возачки дозволи во формат на чип картичка.
Следниот дел во среда: Нановизии