Uni-Logo "KUL": Wird alleinig durch Atemluft sichtbar (Foto: kuleuven.be)

Löwen (pte030/05.06.2018/12:30) –

Einfach anhauchen und sofort sehen, ob etwas original oder doch nur eine
billige Fälschung ist. Diesen Ansatz haben Forscher an der Katholischen
Universität Löwen http://kuleuven.be in Zusammenarbeit mit Kollegen der Chinese Academy of Sciences http://english.cas.cn entwickelt. Erscheint auf der Oberfläche des verdächtigen Objekts eine Buchstaben- oder Zeichenfolge, ist es echt.

Partikel-Innenraum bleibt trocken

Das wandelbare Material ist ein Kristall aus hohlen
Teilchen. Das verleiht ihm eine einzigartige optische Eigenschaft. Wenn
sich der Raum zwischen den Partikeln mit Wasser füllt, verstärken sich
die optischen Effekte. Das liegt daran, dass in die hohlen Partikel kein
Wasser eindringt, weil der Innenraum wasserabstoßend präpariert ist.
Die Gebilde nennen sich Kolloidale Photonische Kristalle (CPC).

Kuo Zhong and Koen Clays aus Löwen und der chinesische
Forscher Professor Kai Song haben eine Lage CPC mit einem Präparat
behandelt, das Wasser abstößt, also hygrophobe Eigenschaften besitzt.
Dann ätzten sie ein Muster in die Oberfläche, sodass diese an der Stelle
Wasser anzog, also hygroskopisch wurde. In normal trockener Luft ist
das Muster nicht zu sehen. Es hat die gleiche blaue Farbe wie der
hygrophobe Teil der Oberfläche. Doch sobald jemand auf die Oberfläche
pustet, verfärbt sich der hygroskopische Teil und wird grün, ist also
deutlich zu sehen. Das liegt daran, dass die Feuchtigkeit in der
Atemluft genau so groß ist, dass CPC seine Farbe ändert.

Banknoten werden fälschungssicher

Der Prozess ist reversibel. Wenn die Feuchtigkeit
verdunstet, ist das Muster nicht mehr zu sehen. Es handelt sich um einen
Effekt, der dauerhaft funktioniert. Die Forscher wiesen ihn auch nach
200 Zyklen noch nach. Deshalb sind CPC ideal einsetzbar, etwa als Schutz
gegen Banknotenfälschungen und zur Identifikation von
Nachahmerprodukten. Das Verfahren ist zudem einfach, schnell und
vergleichbar mit fluoreszierenden Mustern auf Banknoten und
Ausweispapieren, die allerdings nur unter ultraviolettem Licht sichtbar
sind. Wie es um die Hygiene steht, ist allerdings noch ungeklärt. Die
Forscher präparierten CPC in einem Demonstrationsexperiment mit "KUL",
dem Kürzel der belgischen Elite-Universität.