滑りやすい分子集合体が水を自己として許容する

Jul 20, 2023

Scientific Reports volume 5、記事番号: 9842 (2015) この記事を引用

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メトリクスの詳細

通貨や貴重な書類を偽造から守ることは引き続き課題です。 文書の安全性を確保するために利用できる組み込みセキュリティ機能が数多くありますが、それらは偽造に対して無縁ではありません。 蛍光は溶媒の極性、温度、機械的ストレスなどの外部刺激に反応する敏感な特性ですが、セキュリティ用途での実用化はいくつかの理由により妨げられています。 したがって、複製が困難で、単純かつ特定の刺激に応答するセキュリティ機能が大きな需要となります。 今回我々は、医療現場で文書の信頼性をチェックするための自己消去可能なセキュリティマーカーとして水が機能する蛍光分子集合体の設計を報告する。 基礎となる原理には、オーダーメイドの蛍光分子の規律ある自己集合が含まれており、最初は弱い青色蛍光 (λem = 425 nm、Φf = 0.13) を形成し、時間が経つとシアン発光 (λem = 488 nm、Φf = 0.18) に変わります。可逆的な分子の滑り運動による水との接触。 このシンプルな化学ツールは、分子の自己集合と蛍光変調の原理に基づいており、複数の文書認証用のセキュリティラベルと光学的にマスクされたバーコードの作成を可能にします。

水は人類への自然からの贈り物であり、生活のあらゆるものに必要です。 したがって、既成概念にとらわれずに水の新たな用途を見つけることは事実上不可能です1、2、3。 そのような革新的な考え方の 1 つは、一滴の水で貴重な文書/通貨の真正性を確保できるかどうか、または水を環境に優しい筆記用インクとして使用できるかどうかです。 この方向の考えは、筆記用のマーカー/インクとして水を使用することに関するいくつかの報告をもたらしました 3,4。 これらの報告書は、水がコーティングされた化学物質の構造変化により目に見える色の変化を引き起こす特別にコーティングされた紙について説明しています。 一歩進んだのは、蛍光現象を利用することで可能となる、秘密保持に重要な目に見えないマーカー/インクの概念です。 蛍光は、特定のクラスの分子の非常に敏感な特性であり、適切な光源で照明した場合にのみ可視化されます5。 多くの芳香族分子は蛍光を発し、材料や生物学関連の用途、特にイメージングやディスプレイに広く使用されています。

自己消去可能な書き込みまたは印刷は、一時的なコミュニケーションの新しい概念であり、一定期間書き込み媒体の再利用を可能にします6、7、8、9。 自己消去可能な印刷インクは、印刷に使用する紙の使用量を減らし、数百万本の樹木を節約し、緑ガスの排出量の削減に役立ちます。 ゼロックス社がそのようなアイデアを思いついたにもかかわらず、その技術はうまく立ち上げることができませんでした10。 それにもかかわらず、特に蛍光媒体上では、自己消去可能な書き込みの概念を使用する他の多くの可能性があります11。 たとえば、このようなアイデアは、紙幣などの貴重な文書を保護するための再利用可能なセキュリティ ラベルの作成に活用できます12。 毎年、世界中で何百万もの異なる通貨が偽造されており、これは経済テロ行為とみなされています13,14。 これらの違法通貨は、裏社会の活動やテロリズムの促進に使用されています。 蛍光インクの使用など、保護のためのセキュリティ機能がいくつかあるにもかかわらず、偽造は通貨の安全性を脅かし続けています12、13、14。 現在セキュリティ用途に使用されている蛍光インクは簡単に入手できるため、蛍光セキュリティ マーカーは違法行為のために簡単に偽造できます。 したがって、複製が困難なセキュリティ用途向けの新しい蛍光材料の設計は、依然として革新的な研究の優先分野です。