Inchiostro

Un inchiostro fluorescente per combattere la contraffazione

Fashionable fluor nails with drops of water and colorful crushed eyeshadow. Manicure and makeup concept. Closeup image isolated on black

Un inchiostro fluorescente è stato messo a punto nei laboratori della Northwestern University e ben presto potrà essere utilizzato per stampare codici a barre multicolori, che potranno essere utilizzati direttamente dai consumatori per riconoscere se il prodotto che stanno acquistando è autentico o contraffatto.

Il business della contraffazione non accenna a diminuire, il suo fatturato, nonostante questa piaga venga fortemente combattuta dalle autorità internazionali sia dagli stessi produttori, aumenta di anno in anno e colpisce soprattutto i beni di lusso.

Quali strumenti può fornire un’azienda per permettere al consumatore di fare acquisti consapevoli? Sigilli, codici a barre, ologrammi, quasi tutti sistemi facilmente riproducibili; i sistemi più sofisticati di track and trace, oltre a essere più costosi richiedono tecnologie che non sempre possono essere messe a disposizione del consumatore. Questo particolare inchiostro multicolore permetterebbe la realizzazione di codici a barre unici facilmente riconoscibili dai consumatori: i ricercatori lo hanno studiato e sviluppato con una struttura talmente particolare che è praticamente impossibile da riprodurre. L’inchiostro viene stampato utilizzando una semplice stampante inkjet: osservato con una luce normale è invisibile, si può vedere soltanto se illuminato con frequenze UV. Questo inchiostro può essere utilizzato per produrre un normale codice a barre, così come un codice QR o in qualsiasi altra immagine che si decida di apporre su una confezione, un marchio per esempio. Può essere stampato su una grande varietà di materiali: dal costoso packaging di un profumo sotto forma di sigillo così sulla confezione di plastica o di vetro di una crema per il viso di fascia medio alta, non ci sono limiti.

Infinite possibili applicazioni

La particolarità dell’inchiostro è legata al suo colore: può essere sintetizzato in un colore solo oppure può essere multicolore e avere un gradiente di più colori. Composto da tre molecole che si combinano tra di loro e formano un colorante che per essere visibile deve essere decriptato, per poterlo leggere è necessario un codice apposta, in assenza del codice non è possibile visualizzare il colore. Ogni piccola variazione della struttura del colorante si trasforma in una vera e propria modificazione del colore finale e ogni colore ha il suo codice: una volta che l’utente lo possiede può visualizzare nella maniera corretta il marchio o il codice a barre e avere la certezza di quello che sta acquistando.

Il prof. Fraser Stoddart spiega nella pubblicazione, avvenuta sulla rivista internazionale Nature, che questo inchiostro è un’assoluta novità dal punto di vista strutturale: per la prima volta è stato introdotto un livello di complessità molecolare mai visto prima in uno strumento anticontraffazione. Il segreto dell’inchiostro è simile alla preparazione di un cocktail o di una torta, per quanto si segua la ricetta in maniera dettagliata nessun cocktail o nessuna torta sarà mia uguale a un altro perché la minima variazione dei un ingrediente ne modifica leggermente il gusto. Lo stesso vale per l’inchiostro: la molecola è talmente complessa, possiede infatti una struttura «sovramolecolare», che la minima variazione porta a un cambiamento del colore. La particolare relazione che intercorre tra la composizione dell’inchiostro e il colore emesso fanno sì che un codice stampato con questo colorante sia praticamente irriproducibile, ideale quindi per mantenere certe informazioni criptate oppure avere un simbolo del marchio unico e inconfondibile ma soprattutto autenticabile rapidamente. Mentre ologrammi, simboli e codici a barre possono essere copiati, la particolarità dell’inchiostro è che non è possibile riprodurre il colore e quindi le informazioni contenute nel disegno eseguito con questo se non si conoscono i codici per decifrarlo.

Lo studio

Il gruppo di ricerca di Stoddart, formato dai ricercatori Xisen Hou e Chenfeng Ke, ha studiato a lungo questo inchiostro fluorescente e base di acqua. Gli studiosi hanno eseguito tutta una serie di test non solo per mettere appunto la molecola ma anche per verificare il sistema di codifica-decodifica della colorazione. Una volta stabilito il meccanismo con cui il colore variava la fluorescenza in base alle diverse conformazioni sovrastrutturali che la molecola assumeva, i ricercatori hanno messo a punto il sistema di stampa inkjet. Una serie di rigorosi follow-up sono stati poi eseguiti e i risultati sono stati pubblicati. Nello studio i ricercatori hanno dimostrato come l’inchiostro una volta stampato assumeva un unico colore e come diventasse visibile utilizzando raggi UV e uno smartphone. Il visualizzare il codice a barre o il QR e fotografarlo non da però nessuna informazione utile al possibile falsificatore per riprodurre quel particolare colore, quindi senza il codice di decriptaggio non è possibile riprodurre il colore. Il codice però serve durante la produzione dei codici a barre affinché su tutte le confezioni essi vengano riprodotti con la stessa particolare, unica colorazione. L’inchiostro è formato da tre elementi: una ciclodestrina (uno zucchero) un ingrediente attivo l’heterorotaxane e un agente competitore di quest’ultimo. L’eterorotoesano è un colorante fluorescente che emette nello spettro tra il rosso al verde, l’emissione dell’inchiostro dipende da come le tre molecole si combinano tra di loro. Il codice per il decriptaggio e quindi per riprodurre questo colore è sapere l’esatta combinazione dei tre elementi, che non si può evincere da una semplice fotografia. Le combinazioni di queste tre componenti sono praticamente infinite così come la gamma di colori a cui possono dar luogo combinandosi tra di loro.

Bibiografia
  • Scientists invent fluorescent inks to combat counterfeiting Cosmeticdesign 2015
  • Xisen Hou, Chenfeng Ke, & J. Fraser Stoddart. Tunable solid-state fluorescent materials for supramolecular encryption. Nature Communications 2015

 

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