Namaak is een ernstig probleem dat een groot aantal sectoren treft – van de geneeskunde tot de elektronica. Het veroorzaakt enorme economische verliezen, brengt veiligheidsproblemen met zich mee en brengt de gezondheid in gevaar.

Vervalsers en anti-vervalsers zijn nu verwikkeld in een technologische wapenwedloop. Ondanks dat hulpmiddelen tegen namaak steeds geavanceerder worden, waaronder hologrammen, thermochrome inkt en radiofrequentie-identificatietags, worden namaakproducten steeds moeilijker van echte artikelen te onderscheiden, omdat vervalsers steeds geavanceerdere technologie gebruiken.

Onlangs heeft een team van onderzoekers onder leiding van Dr. Zhiqin Chu van de afdeling Electrical and Electronic Engineering van de Universiteit van Hong Kong (HKU), samen met professor Lei Shao van de School of Electronics and Information Technology van de Sun Yat-sen Universiteit, en professor Qi Wang van het Dongguan Instituut voor Opto-Electronics van de Universiteit van Peking ontwikkelden een baanbrekende technologische oplossing waar vervalsers geen antwoord op hebben.

Het team van Dr. Chu heeft op diamanten gebaseerde anti-namaaklabels gemaakt die uniek zijn en in de branche bekend staan ​​als PUF's:Physical Unclonable Functions.

Het team maakte deze labels door kleine kunstmatige diamanten, ook wel diamantmicrodeeltjes genoemd, op een siliciumplaat te planten met behulp van een methode die Chemical Vapour Deposition (CVD) wordt genoemd.

De diamantmicrodeeltjes, allemaal verschillend in vorm en grootte, vormen een uniek patroon wanneer ze zich op het siliciumsubstraat verspreiden. Een dergelijk patroon is onmogelijk na te bootsen en verstrooit daarom het licht op een unieke manier. Simpel gezegd vormt het een unieke "vingerafdruk" die met een telefoon kan worden gescand.

Het tweede niveau van uniciteit, en dus veiligheid, komt voort uit het feit dat deze diamantmicrodeeltjes defecten hebben die bekend staan ​​als silicium-vacancy (SiV) centra.

SiV's geven diamantmicrodeeltjes een unieke optische eigenschap:ze zenden nabij-infrarode fotoluminescentie uit wanneer er groen licht op schijnt, waardoor ze gemakkelijk herkenbaar zijn. Deze unieke optische handtekeningen kunnen vervolgens worden gecombineerd en gedigitaliseerd tot zeer geavanceerde en veilige codes die kunnen worden gelezen door een eenvoudige smartphonescanner en/of een confocale fluorescentiemicroscoop.

Heel belangrijk is dat deze op diamanten gebaseerde labels zeer geschikt zijn voor gebruik in commerciële producten, omdat ze extreem sterk zijn:tijdens de tests hebben ze hitte, de werking van chemicaliën en fysieke schade doorstaan.

En ze zijn goedkoop:het kost slechts één dollar om 10.000 van dergelijke labels met een afmeting van 200 µm x 200 µm te maken. Omdat ze van diamanten zijn gemaakt, zouden deze anti-kopieerlabels bovendien de waarde van het product verhogen.

De labels zijn klaar voor commercieel gebruik, zegt Dr. Chu, eraan toevoegend dat de volgende stap van het team is "zich te concentreren op de praktische toepassing."

"Het tegengaan van namaak van diamanten zal de voorkeur genieten in verschillende hoogwaardige producten zoals sieraden, luxegoederen, elektronische producten en auto's", zei hij.

Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications .

Meer informatie: Tongtong Zhang et al, Multimodale dynamische en niet-kloneerbare anti-namaak met behulp van robuuste diamantmicrodeeltjes op heterogeen substraat, Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-38178-1

Journaalinformatie: Natuurcommunicatie

Aangeboden door de Universiteit van Hong Kong