Для нанометок исследователи СПбГУ разработали легко реализуемый способ нанесения с помощью лазера и успешно опробовали его на металлических объектах. «Для создания метки металл покрывают порошком или пастой из наночастиц, на которые направляется лазерное излучение. Под воздействием лазера поверхность плавится, а при последующем остывании „захватывает“ нанокристаллы, в результате чего они впечатываются в металл», — рассказывает Алина Маньшина. Такую метку можно считать сканирующим устройством (спектральным прибором) и получить данные о товаре, а также убедиться в его подлинности.

Наномаркеры, синтезированные химиками СПбГУ, имеют несколько уровней защиты от злоумышленников. Во-первых, они невидимы невооруженным глазом, из-за чего фальсификаторам сложно определить их местоположение. Во-вторых, каждая защитная метка имеет уникальный состав и спектр свечения, который невозможно повторить, не обладая полным набором данных о структуре и содержимом наночастицы. В третьих, защитный знак нельзя незаметно удалить с товара, поскольку он с помощью лазера запечатан в металл.

Наномаркеры также остаются стабильными практически при любых внешних условиях. Они устойчивы к химическому воздействию и повышенным температурам: плавиться и терять свойства начинают только при 1500–2000 ^оС. Поэтому их можно размещать в том числе на объектах, используемых в экстремальных условиях. Другие маркировки (например, на основе полимерных и квантовых точек) не обладают такими характеристиками.

Особый состав и структура наночастиц, созданных учеными СПбГУ, позволяют зашифровывать в них информацию: например, о категории изделия, составе, месте производства.

При этом два других иона смогут шифровать дополнительные сведения, в частности форму препарата и его наименование. Такой функционал отсутствует у многих других типов маркировки.

Еще одно преимущество защитных наномаркеров, созданных химиками
Университета, — легкость внедрения на производстве. Для синтеза наночастиц требуются широко распространенные и недорогие материалы и реагенты. Для нанесения меток на изделия достаточно стандартного лазерного оборудования, в большом ассортименте представленного на российском рынке.

Одна наночастица, разработанная учеными СПбГУ, способна служить маркировкой одновременно для нескольких изделий. Она светится по-разному в зависимости от того, какой из ионов в кристаллической решетке приводят в возбужденное состояние «сканером». Соответственно, уникальные люминесцентные сигналы одной и той же частицы можно присваивать разным товарам. Это упрощает и удешевляет производство нанометок.

Всего же на основе защитных наномаркеров химиков Университета можно создать порядка 10²⁵ вариантов спектральных кодов. Это делает возможным применение наночастиц на неограниченном количестве производств, в том числе на предприятиях с широким ассортиментом.

Защитные наномаркеры уже сейчас можно использовать для маркировки изделий
из металла и изделий в металлическом корпусе. Разработка подойдет ювелирным компаниям, предприятиям металлургической, металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности.

Наномаркеры также потенциально можно использовать для маркировки денежных купюр, ценных бумаг, стеклянных и пластиковых товаров, объектов в упаковке из этих материалов (например, лекарственных препаратов в блистерах). Для этого потребуются дополнительные исследования, чтобы адаптировать метод нанесения наночастиц на подобные объекты.