science >> Wetenschap >  >> Fysica

Onzichtbare tags:natuurkundigen schrijven, lezen en wissen met licht

Een lichtgevende tag, contactloos geprint op een plastic folie. De lichtemitterende laag is dunner dan een mensenhaar. De afdruk kan worden gewist en vervangen door een ander patroon. Krediet:M. Gmelch en H. Thomas, TU Dresden

Een team van natuurkundigen onder leiding van professor Sebastian Reineke van de TU Dresden heeft een nieuwe methode ontwikkeld om informatie op te slaan in volledig transparante plastic folies. Hun innovatieve idee is gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang .

Prof. Reineke en zijn LEXOS-team werken met eenvoudige plastic folies met een dikte van minder dan 50 μm, die dunner is dan een mensenhaar. In deze transparante plastic folies, ze introduceren organische lichtgevende moleculen. In het begin, deze moleculen zijn inactief, donkere staat. Door plaatselijk gebruik te maken van ultraviolette straling, het is mogelijk om deze donkere staat om te zetten in een actieve, lichtgevende. Door maskerverlichting of laserschrijven, geactiveerde patronen kunnen op de folie worden geprint met een resolutie die vergelijkbaar is met gewone laserprinters. Net als bij glow-in-the-dark-stickers, de patronen kunnen worden gemaakt om te glanzen en de opgedrukte informatie kan worden gelezen. Door te verlichten met infrarood licht, de tag wordt volledig gewist en er kunnen nieuwe gegevens in worden geschreven.

Het werkingsprincipe van deze programmeerbare transparante tags is gebaseerd op het bekende zuurstofmolecuul. Zuurstof is aanwezig in de plastic folie en steelt de lichtenergie van de gloeiende moleculen. Ultraviolette straling veroorzaakt een chemische reactie die de zuurstof efficiënt uit de laag verwijdert. Als resultaat, de luminescerende moleculen worden geactiveerd en kunnen licht uitstralen. Het deactiveringsproces met infrarood licht is gebaseerd op een temperatuurstijging van de folie, wat leidt tot een verhoogde zuurstofdoorlaatbaarheid en dus een hervulling van de laag met zuurstof.

Deze nieuwe tags kunnen in elke maat worden vervaardigd. De lage materiaalkosten van minder dan € 2 per vierkante meter beloven een breed scala aan toepassingsmogelijkheden, inclusief streepjescodes, serienummers of adressen die kunnen worden verborgen voor alleen on-demand uitlezing. Ook, deze onzichtbare tags kunnen documentbeveiliging en anti-namaak naar een geheel nieuw niveau tillen.

Schrijven, het lezen en wissen van informatie in volledig transparante glazen en folies wordt gerealiseerd door ultraviolet (UV) en infrarood (IR) licht te gebruiken om fosforescentie van de laag te activeren en te deactiveren. Krediet:Max Gmelch en Felix Fries / Technische Universität Dreseden

Prof. Reineke denkt al verder vooruit:"Die onzichtbare en herschrijfbare tags kunnen op veel manieren worden gebruikt. We kunnen dergelijke tags dunner maken dan conventionele barcodestickers. Deze tags kunnen een veelzijdig alternatief worden voor veel vaak met technologie beladen oplossingen voor informatie-uitwisseling in ons dagelijks leven. Deze lichtgevende tags maken elektronica overbodig op de plaats waar de informatie is opgeslagen. De ontwikkeling en optimalisatie van dergelijke systemen openen een breed onderzoeksveld waarin materiaalontwikkeling, procestechniek, en fundamenteel onderzoek op een interdisciplinaire manier.

Het meervoudig schrijven, lees- en wiscycli. De UV-verlichte patronen kunnen steeds opnieuw worden gewist door infrarood licht. Krediet:M. Gmelch en H. Thomas, TU Dresden