В целях защиты от подделок Российские ученые создали невидимые кремниевые нанометки с помощью лазерной абляции

Российские физики изобрели метки из наночастиц кремния для защиты от контрафакта. Любая такая метка имеет уникальные характеристики, связанные с физическими свойствами наночастиц. Их невозможно увидеть невооруженным глазом: опознать такую маркировку можно, сделав снимок места, где она нанесена, и загрузив изображение в специальную программу. 

Рис. 1. Метки на основе наночастиц кремния 

По оценкам специалистов, технология лазерной маркировки будет востребована среди изготовителей продукции, выпускаемой в ограниченных количествах:

• лекарственных препаратов; 
• транспортных средств;
• драгоценностей;
• музыкальных инструментов.

В своей работе исследователи применили метод лазерной абляции - так называется процесс удаления или преобразования частиц вещества на поверхности материала с применением лазерного излучения. Лазерная абляция также применяется для получения наночастиц кремния. Ученые воздействовали лазерными импульсами на кремниевую пленку, расположенную на стекле. В результате формировались наночастицы кремния, которые сохранялись на поверхности в виде специального следа. Несмотря на то, что общая форма подобного рисунка (например, в виде логотипа) может быть запрограммирована, каждый знак будет уникальным из-за особенностей кремниевых наночастиц.

Под воздействием лазера на кремниевую пленку наночастицы "выбиваются" и в произвольном порядке формируют текстуру. Окончательный рисунок напоминает скопление разноцветных звезд.

Каждая частица обладает определенными характеристиками - координатами (местоположение на стекле), цветом и строением. Частицы и их размещение образуют форму знака - это первый уровень защиты. Цветовые особенности и структура наночастиц образуют второй и третий уровни защиты. Все сведения кодируются и заносятся в особую базу данных.

Рис. 2. Лазерная система PHAROS для создания кремниевых меток 

Лазерная маркировка нанесенная на товар, не видна невооруженным глазом. Чтобы увидеть и проверить ее, необходимо сделать фотографию и загрузить ее в специальную программу.

Компьютерный алгоритм сначала выравнивает и упрощает изображение, а затем сравнивает его с данными из базы.

Если все показатели сходятся, программа сообщает, что перед вами оригинал. Если же отличий окажется слишком много, она покажет на подделку.

Рис. 3. Авторы проекта создания кремниевых меток

Авторы работы выбрали кремний не случайно - этот материал обладает устойчивостью к внешним воздействиям и дает большой диапазон цветов. В будущем можно будет наносить кремниевые метки на различные поверхности.

В мировом научном сообществе крайне мало разработок, которые предлагают простые и доступные технологии создания неклонируемых меток защиты. Метод лазерной абляции и кремний используются для этой цели впервые. Выяснилось, что относительно простой метод может обеспечить максимальный уровень защиты. Следующий шаг в проекте - придание меткам более высокой гибкости, чтобы расширить спектр материалов, на которые они могут быть нанесены