Billetes de banco, documentos, productos de marca, y los productos sensibles como los productos farmacéuticos o los componentes técnicos a menudo se marcan para distinguirlos de las imitaciones. Sin embargo, algunos falsificadores han aprendido a copiar etiquetas fluorescentes convencionales. En el diario Angewandte Chemie , Los científicos chinos han introducido ahora un nuevo excepcional tinta antifalsificación fabricada con nanopuntos de carbono. Su ingenioso material compuesto emite tres tipos diferentes de luminiscencia.
Un material que emite luz de tres formas diferentes a temperatura ambiente sería el primero. El equipo dirigido por Hengwei Lin en el Instituto de Tecnología e Ingeniería de Materiales de Ningbo de la Academia de Ciencias de China, la Universidad de Chongqing, y la Universidad del Sureste en Nanjing, ha producido con éxito una sustancia de este tipo basada en nanopuntos de carbono:nanomateriales luminiscentes, que han atraído mucha atención en los últimos años debido a sus propiedades ópticas únicas y su toxicidad extremadamente baja.
Los investigadores utilizaron un proceso fácil para hacer nanodots de carbono a partir de m-fenilendiamina. A continuación, se dispersaron en agua con alcohol polivinílico y se dispensaron como tinta desde un bolígrafo de gel sobre un billete de banco y un documento. Después de secar, el resultado fue una película transparente de nanodots de carbono en una matriz de alcohol polivinílico. Esta película es incolora bajo luz ordinaria, pero tiene tres trucos bajo la manga:1) La irradiación con una lámpara UV (365 nm) hace que la marca emita luz azul (fotoluminiscencia); 2) la irradiación UV también produce un resplandor verde que continúa durante varios segundos después de que se apaga la lámpara UV (fosforescencia a temperatura ambiente); y 3) la irradiación con un láser de pulso de femtosegundo infrarrojo (800 nm) induce un resplandor azul verdoso (luminiscencia de dos fotones).
La fotoluminiscencia es un fenómeno que se observa ampliamente. La irradiación con luz ultravioleta catapulta a los electrones a un nivel de energía más alto. A medida que los electrones regresan al estado fundamental, una parte de la energía se vuelve a emitir como luz visible. La luminiscencia de dos fotones es un fenómeno significativamente menos común en el que dos electrones se absorben simultáneamente (en este caso en el rango infrarrojo) y saltan a un nivel superior. Desde este nivel superior, el electrón puede regresar directamente al estado fundamental emitiendo luz de una longitud de onda más corta (en el rango visible).
La fosforescencia a temperatura ambiente es especialmente rara. Implica un retraso en la liberación de la energía absorbida porque están implicadas transiciones electrónicas "prohibidas" mecánicamente cuánticas y, por tanto, poco probables. Los científicos determinaron que los grupos que contienen nitrógeno en la superficie de los nanopuntos de carbono son críticos para esta fosforescencia observada. La incrustación de los nanodots en la matriz de alcohol polivinílico también es importante, porque inhibe el movimiento intramolecular que actúa contra la fosforescencia.
