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2023 年 6 月 6 日

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マックス・プランク協会著

マックス・プランク・コロイド界面研究所（MPICI）の研究者チームは、将来的に製品の偽造をより困難にする可能性のある方法を開発した。 特許取得済みのこの新しい方法により、コピー不可能なユニークな蛍光パターンを迅速に、環境に優しく、低コストで生成することが可能になります。

電子機器、証明書、医薬品の偽造は、毎年世界中で数十億ドルの経済的損失を引き起こしています。 世界保健機関 (WHO) は、偽造医薬品の年間売上高が 730 億ユーロに上ると推定しています。 WHO によると、偽造医薬品の 50% は無許可のオンライン通信販売会社を通じて入手されています。 これに対抗するため、2019 年以降、EU 全域で医薬品のパッケージにセキュリティ機能が付けられています。蛍光ホログラムに使用されているような現在の偽造品検出材料には、通常、有毒な無機成分が含まれています。 さらに、これらの技術のほとんどは、蛍光化合物を解読してから 18 か月以内にコピーできます。

生体分子システム学科のフェリックス・ロフラー博士が率いるチームは、ジャーナルNature Nanotechnologyに掲載された論文で、コピー不可能なナノパターンに対する全く新しいアプローチを考案した。

まず、単純な単糖からなる薄い糖膜にレーザーを照射します。 このフラッシュ合成では、砂糖が数ミリ秒で「キャラメル化」し、同時にレーザーが目的の表面にランダムな「キャラメル パターン」を印刷します。 これらはユニークで、スキャナーの下でさまざまな色の蛍光を発します。

この研究の筆頭著者であるJunfang Zhang氏は、「ここで興味深いのは、人工指紋の例を使って示したように、任意のパターンを作成できることです。結果として生じるマイクロおよびナノ構造は完全にランダムです。私たちは制御することはできません」と述べています。彼らにはパターンは存在しないだろう。」 Felix Löffler博士は、「それぞれの砂糖のパターンには独特の地形があり、レーザーパラメータと添加剤に応じて、赤、緑、または青の独特の色のグラデーションが得られます。」と付け加えています。

研究チームは実験で、約2,000のナノパターンからなるナノフィルムライブラリを作成した。 2 つのスキャン方法 (蛍光スキャンとトポグラフィー スキャン) を使用して、複製できない糖パターンの微細構造を迅速かつ個別に読み取ることができます。 どちらの方法でも、ほぼ理想的なビットの等価性、生成されたパターンの高い一意性、信頼性が実証されています。

これは、パターンが非常に高度なランダム性を持っていることを意味し、これはコピー保護としての機能にとって重要です。 両方の方法を組み合わせることで、偽造に対する保護が向上します (PUF = 物理的に複製できない機能)。 「さらに、私たちの方法を使用すると、1 mm² 上に最大 10 の 63,000 個の異なるバリアントを生成できます。比較のために、宇宙の原子の数は約 10 の 89 乗です」とグループ リーダーのフェリックス博士は言います。ロフラー。

詳しくは： Junfang Zhang 他、クローン不可能な偽造防止アプリケーション用のナノフィルム ライブラリー合成のためのオールインワン ナノプリンティング アプローチ、Nature Nanotechnology (2023)。 DOI: 10.1038/s41565-023-01405-3

雑誌情報:自然ナノテクノロジー