Detección de señales de fluorescencia a partir de películas delgadas a nanoescala: nuevas posibilidades en el etiquetado de productos

Investigadores de INNOVENT eV y Ferdinand-Braun-Institut gGmbH han desarrollado una técnica de medición para detectar películas delgadas fluorescentes a nanoescala por primera vez sin utilizar costosos equipos de laboratorio. Las películas delgadas fluorescentes se utilizan en áreas como la seguridad, la logística y la gestión de mercancías.

La institución de investigación industrial con sede en Jena INNOVENT eV ha incorporado nanopartículas fluorescentes en tecnologías de película delgada. Estas partículas ahora se pueden detectar gracias a un método de medición especial desarrollado en el Ferdinand-Braun-Institut (FBH) en Berlín. Esto no era posible anteriormente porque los materiales fluorescentes tienen señales de muy baja intensidad. La tecnología se basa en recubrimientos de plasma y sol-gel. El equipo espera seguir desarrollando la tecnología de nanofluorescencia patentada para que pueda usarse comercialmente con un dispositivo portátil y una aplicación móvil en el futuro.

Los nuevos recubrimientos pueden hacerse invisibles a la vista y personalizarse para las respectivas aplicaciones. Por ejemplo, la funcionalidad de la superficie se puede diseñar como una capa de barrera para evitar que los metales se corroan o para hacer que las películas sean impermeables a los gases. De esta manera también se pueden crear capas fáciles de limpiar, dotadas de especiales propiedades hidrofílicas, hidrofóbicas o antimicrobianas. Es necesario introducir concentraciones muy bajas de nanopartículas (menos del 0,5 %) en las capas delgadas de 200 a 500 nm. Esto garantiza que los materiales se utilicen económicamente y asegura que los productos etiquetados sean reciclables.

El proceso de verificación

Para la detección de alta sensibilidad de películas delgadas fluorescentes a nanoescala, las capas se excitan con luz ultravioleta, que es detectada por un fotodetector con un filtro óptico. La fluorescencia se puede medir en unos pocos segundos como se demostró con éxito en una configuración de laboratorio. En el futuro, ya no será necesario realizar mediciones tan sensibles en el laboratorio gracias al pequeño tamaño de los componentes. Podrían realizarse directamente en áreas de producción, en empresas de logística o en oficinas de aduanas, porque la configuración del laboratorio es tan compacta que es adecuada para aplicaciones móviles. La unidad de detección se puede construir como un sistema miniaturizado para identificar tintes específicos o como un «sistema universal» estandarizado con LED y/o filtros intercambiables.

Nuevas posibilidades para el etiquetado de productos

La tecnología de nanofluorescencia patentada ofrece nuevas oportunidades a las empresas que utilizan recubrimientos funcionales de película delgada y etiquetan productos. Los recubrimientos se pueden depositar sobre áreas pequeñas o grandes, según el producto, y los tintes se pueden usar económicamente. Las identificaciones como logotipos o códigos de barras se pueden «grabar» con láser en estas superficies recubiertas de color para productos de «seguimiento y localización». Estas marcas con anchos de línea de unos pocos micrómetros se pueden detectar con un sistema portátil de detección de fluorescencia. Los recubrimientos se adhieren a una variedad de materiales como plásticos, metales, vidrio/cerámica, productos ligeros e impresos en 3D.

Las marcas también se pueden utilizar internamente para gestionar la logística de productos semiacabados y con fines organizativos en las cadenas de suministro. La tecnología es igualmente adecuada para el etiquetado de productos, como certificado de autenticidad para artículos producidos en masa, así como etiquetado personalizable para productos de alto valor. Se pueden usar combinaciones o variaciones de los materiales fluorescentes y «grabados» para aumentar la flexibilidad. Los recubrimientos protegidos por patente también se pueden otorgar bajo licencia a las empresas interesadas.

Proporcionado por INNOVENT eV Technologieentwicklung Jena