Чтобы защитить уникальные и дорогие вещи — например предметы искусства и украшения — от подделок, можно наносить на них наноразмерные (величиной в миллионные доли сантиметра) метки. Сделать такие метки можно на основе так называемых анизотропных материалов — материалов, по-разному поглощающих свет в разных их частях. Их можно сравнить с цветным рисунком, в котором элементы разного цвета поглощают только определенные длины волн, а остальные отражают. Но, в отличие от обычных рисунков, такие метки можно сделать почти незаметными и абсолютно уникальными.
Ученые из Университета ИТМО (Санкт-Петербург) с коллегами предложили простой и дешевый способ синтеза оптически неоднородных материалов на основе наночастиц серебра, который можно легко масштабировать и использовать для маркировки любых твердых объектов.
«Серебряные поверхности с неоднородными оптическими свойствами можно создавать с помощью химического синтеза и литографическими методами. Оба подхода довольно трудоемки и требуют дорогостоящего оборудования и реактивов. Мы разработали дешевый способ, при котором неоднородность в материале создается под действием поляризованного лазерного излучения. Поляризованным называют свет, у которого вектор электрического поля ориентирован в каком-то строго определенном направлении. Для сравнения, в случае обычного солнечного света этот вектор направлен во все стороны в плоскости, перпендикулярной распространению световой волны», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Игорь Гладских, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Международного научно-образовательного центра физики наноструктур Университета ИТМО.
Схема считывания метки в поляризованном свете (а). Нанесенный на анизотропную пластинку с помощью лазера логотип Университета ИТМО в поляризованном свете под разными углами ориентации. Источник: Gladskikh et al. / ACS Applied Nano Materials
«При обычном комнатном освещении нанесенная таким образом метка будет иметь вид обычного рисунка. Но, если посмотреть на нее в поляризованном свете (который можно получить с помощью поляризационных светофильтров, используемых для фотографии), то в зависимости от того, как изменились оптические свойства каждой конкретной пары наночастиц серебра, разные части рисунка будут по-разному менять цвет. И это изменение цвета будет уникальным: повторить его можно, только если абсолютно таким же образом — в тех же местах меняя поляризацию и направление движения лазера — нанести рисунок, что с практической точки зрения почти невозможно», — поясняет Игорь Гладских.В дальнейшем ученые планируют протестировать предложенную технологию на наночастицах серебра, выращенных в стекле. Это позволит маркировать стеклянные изделия без нанесения на их поверхность дополнительного серебряного слоя.
В исследовании также принимали участие сотрудники Саутгемптонского университета (Великобритания), Института синхротронных исследований «CANDLE» (Армения) и Тель-Авивского университета (Израиль).
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ
