Un assemblage moléculaire glissant permet à l'eau de devenir autonome

Jul 20, 2023

Scientific Reports volume 5, Numéro d'article : 9842 (2015) Citer cet article

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La protection de la monnaie et des documents de valeur contre la contrefaçon reste un défi. Bien qu'il existe de nombreuses fonctionnalités de sécurité intégrées disponibles pour la sécurité des documents, elles ne sont pas à l'abri de la falsification. La fluorescence est une propriété sensible qui répond à des stimuli externes tels que la polarité du solvant, la température ou les contraintes mécaniques. Cependant, son utilisation pratique dans les applications de sécurité est entravée pour plusieurs raisons. Par conséquent, une fonctionnalité de sécurité simple et spécifique, sensible aux stimuli et difficile à reproduire, est très demandée. Nous rapportons ici la conception d'un assemblage moléculaire fluorescent sur lequel l'eau se comporte comme un marqueur de sécurité auto-effaçable pour vérifier l'authenticité des documents au point de service. Le principe sous-jacent implique l'auto-assemblage discipliné d'une molécule fluorescente sur mesure, qui forme initialement une faible fluorescence bleue (λem = 425 nm, Φf = 0,13) et se transforme en émission cyan (λem = 488 nm, Φf = 0,18) en contact avec l'eau en raison d'un mouvement de glissement moléculaire réversible. Cet outil chimique simple, basé sur les principes de l'auto-assemblage moléculaire et de la modulation de fluorescence, permet de créer des étiquettes de sécurité et des codes-barres masqués optiquement pour l'authentification de plusieurs documents.

L'eau est un don de la nature à l'humanité et est nécessaire à tout dans la vie. Par conséquent, trouver une nouvelle utilisation de l’eau est pratiquement impossible sans une réflexion originale1,2,3. L’une de ces réflexions innovantes est de savoir si une goutte d’eau peut garantir l’authenticité d’un document ou d’une monnaie de valeur ou si l’eau peut être utilisée comme encre d’écriture sans danger pour l’environnement. Les réflexions dans ce sens ont donné lieu à quelques rapports sur l'utilisation de l'eau comme marqueur/encre pour l'écriture3,4. Ces rapports décrivent des papiers spécialement couchés sur lesquels l'eau induit un changement de couleur visible en raison des changements structurels du produit chimique couché. Un pas en avant est le concept de marqueur/encre invisible qui joue un rôle important dans le maintien du secret, ce qui est possible grâce à l'exploitation du phénomène de fluorescence. La fluorescence est une propriété extrêmement sensible de certaines classes de molécules et n'est visible que lors d'un éclairage avec une source de lumière appropriée5. De nombreuses molécules aromatiques présentent une fluorescence et sont largement utilisées dans les applications liées aux matériaux et à la biologie, en particulier dans l'imagerie et les écrans.

L'auto-effaçable, l'écriture ou l'impression est un nouveau concept de communication temporaire, qui permet la réutilisation du support d'écriture pendant une certaine période de temps6,7,8,9. Les encres d'impression auto-effaçables réduisent l'utilisation de papier pour l'impression et sauvent des millions d'arbres, contribuant ainsi à réduire les émissions de gaz verts. Même si la société Xerox a eu une telle idée, la technologie n’a pas pu être lancée avec succès10. Il existe néanmoins de nombreuses autres possibilités d’utilisation du concept d’écriture auto-effaçable, notamment sur support fluorescent11. Par exemple, une telle idée peut être exploitée pour créer des étiquettes de sécurité réutilisables destinées à protéger des documents de valeur tels que des billets de banque12. Chaque année, des millions de monnaies différentes sont contrefaites à travers le monde, ce qui est considéré comme un acte de terrorisme économique13,14. Ces monnaies illégales sont utilisées pour des activités souterraines et la promotion du terrorisme. Même s'il existe plusieurs éléments de sécurité pour la protection, notamment l'utilisation d'encres fluorescentes, la contrefaçon continue de menacer la sécurité monétaire12,13,14. Les encres fluorescentes actuellement utilisées pour les applications de sécurité sont facilement disponibles et les marqueurs de sécurité fluorescents peuvent donc être facilement falsifiés pour des activités illégales. Par conséquent, la conception de nouveaux matériaux fluorescents pour des applications de sécurité difficiles à reproduire reste un domaine prioritaire de recherche innovante.