Detección de señales de fluorescencia en películas finas a nanoescala

Nuevas posibilidades en el etiquetado de productos

01.07.2022 - Alemania

Investigadores de INNOVENT e.V. y Ferdinand-Braun-Institut gGmbH han desarrollado una técnica de medición que permite detectar por primera vez películas finas fluorescentes a nanoescala sin necesidad de utilizar costosos equipos de laboratorio. Los campos de aplicación de las películas finas fluorescentes y la tecnología de análisis asociada se encuentran en áreas como la seguridad, la logística y la gestión de mercancías.

La institución de investigación industrial INNOVENT e.V., con sede en Jena, ha incorporado nanopartículas fluorescentes a las tecnologías de películas finas. Estas partículas pueden detectarse ahora gracias a un método de medición especial desarrollado en el Ferdinand-Braun-Institut (FBH) de Berlín. Hasta ahora, esto no era posible porque los materiales fluorescentes proporcionan señales de muy baja intensidad. La tecnología se basa en recubrimientos de plasma y sol-gel. Para seguir desarrollando la tecnología de nanofluorescencia patentada de modo que pueda utilizarse comercialmente con un dispositivo de mano y una aplicación móvil en el futuro, se están buscando otros socios.

Los novedosos revestimientos pueden hacerse invisibles al ojo y adaptarse a la aplicación correspondiente. Por ejemplo, la funcionalidad de la superficie puede diseñarse como una capa de barrera para evitar la corrosión de los metales o para hacer que las películas sean impermeables a los gases. También se pueden crear así capas fáciles de limpiar, dotadas de propiedades especiales hidrofílicas, hidrofóbicas o antimicrobianas. Es necesario introducir concentraciones muy bajas de las nanopartículas, inferiores al 0,5%, en las capas finas de 200 a 500 nm. Esto garantiza un uso económico de los materiales y asegura que los productos etiquetados sean reciclables.

El proceso de verificación

Para la detección de alta sensibilidad de las capas finas fluorescentes a nanoescala, las capas se excitan con luz ultravioleta, que es detectada por un fotodetector con un filtro óptico. La fluorescencia puede medirse en pocos segundos, como se ha demostrado con éxito en una instalación de laboratorio. En el futuro, estas mediciones tan sensibles en muchos ámbitos de aplicación ya no tendrán que realizarse en el laboratorio gracias al pequeño tamaño de los componentes. Podrían realizarse directamente en las áreas de producción, en las empresas de logística o en las oficinas de aduanas, ya que el montaje de laboratorio de la FBH es tan compacto que también es adecuado para aplicaciones móviles. La unidad de de-tección puede construirse como un sistema miniaturizado para identificar tintes específicos o como un "sistema universal" estandarizado con LEDs y/o filtros intercambiables.

Nuevas posibilidades de etiquetado de productos

La tecnología de nanofluorescencia patentada ofrece a las empresas que utilizan revestimientos funcionales de película fina y etiquetan productos la oportunidad de entrar en nuevos mercados en este ámbito. Los revestimientos pueden depositarse sobre superficies pequeñas o grandes, según el producto, y los colorantes pueden utilizarse de forma ecológica. Las identificaciones, como los logotipos o los códigos de barras, pueden "grabarse" con láser en estas superficies con revestimiento de color para el "seguimiento y localización" de los productos en la logística. Estas marcas, con anchos de línea de unos pocos micrómetros, pueden detectarse con un sistema manual de detección por fluorescencia. Los revestimientos se adhieren a diversos materiales, como plásticos, metales, vidrio/cerámica, productos ligeros e impresos en 3D.

Las marcas también pueden utilizarse en la empresa 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 serie, así como personalizable para productos de alta calidad. Se pueden combinar o variar los materiales fluorescentes y los "grabados" para aumentar la flexibilidad. Los revestimientos protegidos por patentes también pueden licenciarse a empresas interesadas.

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