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