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Samstag, 30.07.2016
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Chemiker entwickeln High-Tech-Geheimtinte

Sicherheits-Tinte ist chemisch verschlüsselt und wird nur in speziellen Lesegeräten sichtbar

Geheimtinte der modernen Art: Chinesische Forscher haben eine unsichtbare Tinte entwickelt, die selbst raffinierte Fälscher ausmanövriert. Denn die neuartige Tinte basiert auf Quantenpunkten, die bei normalem und UV-Licht transparent sind. Erst unter einem Fluoreszenz-Mikroplatten-Lesegerät wird die Tinte sichtbar – und das auch nur dann, wenn ihre chemische Verschlüsselung zuvor geknackt wurde.
Geldscheine sind mit Markierungen versehen, die nur im UV-Licht sichtbar sind. Doch auch solche Geheimtinten sind heute nicht mehr fälschungssicher.

Geldscheine sind mit Markierungen versehen, die nur im UV-Licht sichtbar sind. Doch auch solche Geheimtinten sind heute nicht mehr fälschungssicher.

Beim Schreiben ist sie noch da, dann verblasst die Botschaft plötzlich – als Kinder haben viele von uns mit einfachen Geheimtinten experimentiert. Typischerweise sorgt eine chemische Reaktion dafür, dass die Tinte nach dem Schreiben auf dem Paper unsichtbar wird. Erst durch Hitze oder Säure lässt sie sich wieder sichtbar machen. Doch solche Tinten sind mehr als nur eine Spielerei: Stempel oder Markierungen mit Sicherheits-Tinten werden beispielsweise verwendet, um die Echtheit von Produkten oder die Authentizität von Dokumenten, wie Zertifikaten, Aktienurkunden, Transportpapieren, Geldscheinen oder Ausweisen sicherzustellen.

Häufig werden dafür fluoreszierende Tinten verwendet, die bei normalem Licht unsichtbar sind, aber im UV-Licht aufleuchten. Leider haben Fälscher inzwischen Wege gefunden, diese UV-Kennzeichnungen nachzumachen. Deshalb haben nun Liangqia Guo von der Fuzhou Universität und ihre Kollegen eine Geheimtinte entwickelt, die selbst unter UV-Licht unsichtbar bleibt.

Quantenpunkte in Schichtstruktur


Die neue Sicherheits-Tinte basiert auf wasserlöslichen Quantenpunkten - wenige Nanometer kleine "Häufchen" aus einem Halbleitermaterial. Die aus Kohlenstoff- und Stickstoffatomen bestehenden Ringsysteme von Kohlenstoffnitrid-Moleküle bilden in dieser Tinte zweidimensionale Schichten – ähnlich wie beim Graphit entstehen so nur lose miteinander verbundene Lagen.


Funktionsweise einer Sicherheitstinte

Funktionsweise einer Sicherheitstinte

Entscheidend für ihre Eignung als Sicherheits-Tinte: Die Quantenpunkte dieser chemischen Struktur besitzen besondere opto-elektronische Eigenschaften. Nur unter ganz speziellen Lichtbedingungen kombiniert mit einer chemischen Reaktion verändern sie ihre Größe und können so unsichtbar oder aber sichtbar gemacht werden. Die kostengünstige unsichtbare Tinte könnte so die Fälschungssicherheit von Codierungen erhöhen und Geheiminformationen besser verstecken helfen, sagen die Forscher.

Chemisch verschlüsselt


Konkret heißt dies: Informationen, die mit der neuartigen Tinte geschrieben werden, bleiben unter Umgebungslicht sowie üblichen UV-Lampen unsichtbar. Denn in diesem Bereich des Spektrums sind sie fast völlig transparent. Erst unter dem Licht eines Mikrotiterplatten-Lesegeräts, wie es für biologische Fluoreszenz-Tests verwendet wird, ist die Schrift lesbar.

Zusätzlich kann die Quantenpunkt-Tinte noch chemisch verschlüsselt und wieder entschlüsselt werden: Nach einer Behandlung mit Oxalsäure ist sie selbst unter dem Lesegerät nicht mehr sichtbar. Erst eine Behandlung mit Natriumbicarbonat kehrt diesen Vorgang um und macht die Schrift wieder erkennbar, wie die Forscher berichten. (Angewandte Chemie, 2016; doi: 10.1002/ange.201510945)
(Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V., 28.01.2016 - NPO)