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6 de junio de 2023

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por la Sociedad Max Planck

Un equipo de investigadores del Instituto Max Planck de Coloides e Interfaces (MPICI) ha desarrollado un método que podría dificultar la falsificación de productos en el futuro. El nuevo método patentado permite producir patrones fluorescentes únicos y no copiables de forma rápida, respetuosa con el medio ambiente y a bajo coste.

La falsificación de productos electrónicos, certificados o medicamentos causa cada año miles de millones de dólares en pérdidas económicas en todo el mundo. La Organización Mundial de la Salud (OMS) calcula que los medicamentos falsificados representan unas ventas anuales de 73.000 millones de euros. Según la OMS, el 50% de los medicamentos falsificados se obtienen a través de empresas no autorizadas de venta por correo en línea. Para combatir esto, los envases de los medicamentos están marcados con elementos de seguridad en toda la UE desde 2019. Los materiales de detección de falsificaciones actuales, como los utilizados en los hologramas fluorescentes, suelen contener componentes inorgánicos tóxicos. Además, la mayoría de estas técnicas se pueden copiar dentro de los 18 meses posteriores a la decodificación del compuesto fluorescente.

El equipo dirigido por el Dr. Felix Löffler del Departamento de Sistemas Biomoleculares ha ideado un enfoque completamente nuevo para los nanopatrones no copiables en un artículo publicado en la revista Nature Nanotechnology.

En primer lugar, se bombardea con un láser una fina película de azúcar formada por monosacáridos simples. En esta síntesis instantánea, el azúcar se "carameliza" en milisegundos y, al mismo tiempo, el láser imprime "patrones de caramelo" aleatorios en la superficie deseada. Estos son únicos y emiten fluorescencia en diferentes colores debajo del escáner.

Junfang Zhang, primer autor del estudio, dice: "Lo interesante aquí es que puedes crear cualquier patrón que quieras, lo cual hemos mostrado usando el ejemplo de huellas dactilares artificiales. Las micro y nanoestructuras resultantes son completamente aleatorias. No podemos controlar ellos; no habrá patrón." El Dr. Felix Löffler añade: "Cada patrón de azúcar tiene una topografía única y, dependiendo de los parámetros del láser y los aditivos, obtenemos gradaciones de color únicas de rojo, verde o azul".

En sus experimentos, el equipo creó una biblioteca de nanopelículas de unos 2.000 nanopatrones. Se pueden utilizar dos métodos de escaneo para leer de forma rápida e independiente la microestructura de estos patrones de azúcar, que no se pueden copiar: escaneo de fluorescencia y escaneo de topografía. Ambos métodos demuestran una igualdad de bits casi ideal, una alta unicidad y confiabilidad de los patrones producidos.

Esto significa que los patrones tienen un grado muy alto de aleatoriedad, lo cual es importante para su función como protección contra copia. La combinación de ambos métodos mejora la protección contra la falsificación (PUF = función físicamente no clonable). "Además, con nuestro método podemos generar hasta 10 elevado a 63.000 variantes diferentes en 1 mm². En comparación, el número de átomos en el universo es de aproximadamente 10 elevado a 89", afirma el líder del grupo, el Dr. Félix. Löffler.

Más información: Junfang Zhang et al, Un enfoque de nanoimpresión todo en uno para la síntesis de una biblioteca de nanopelículas para aplicaciones antifalsificación no clonables, Nature Nanotechnology (2023). DOI: 10.1038/s41565-023-01405-3

Información de la revista:Nanotecnología de la naturaleza

Proporcionado por la Sociedad Max Planck