造假者-在隐形墨水前现形吧

如何辨别药物或其他产品的真假？一种新的塑料标签提供了一个简单的方法——请向它吹口气！如果这种透明标签是真的，那么一个隐藏的图像就会显现。这是最新版本的经典水印在辨别某一纸质文件真假时的具体应用。

下面就是这种新型塑料水印的工作原理：首先，这种塑料由链形分子聚合物（许多塑料的主要成分）构成；其次，工程师给标签使用一种防水的透明聚合物；然后工程师还会使用另一种吸水聚合物，就像隐形的墨水；最后，呼出的水蒸气会附在第二层聚合物上使着墨图像显现。

密歇根大学（University of Michigan）材料科学专业研究生Terry Shyu 解释道，两种聚合物对气息的不同反应决定此水印的工作原理。它们制造出“可视的对比图像”，她与本校以及韩国的研究人员共同完成了这一新的设计。

表面上，标签外观与触感完全光滑，实际上不是。数十亿被称作纳米柱的迷你小楼在标签上构成一个阵列或一个网格。这些网格肉眼是看不见的，因为每个纳米柱的直径大约是人类头发平均直径的一百万分之一。

纳米柱成型后，喷墨打印机将纳米级厚度的聚合物油墨打在纳米柱上，其过程很像一个普通喷墨打印机，但是它却具有更薄的油墨层。纳米柱大大增加了能够吸收这种特殊墨水的表面积，因此标签的每一部分变得更易吸水或防水。

纳米柱也有助于像设计者期望的那样保持墨水，这使得隐藏的图像更加清晰，并且这样的纳米柱使标签看起来更酷。所有的这些都要归功于物理学。

Joel Ager解释道，“你可以用纳米柱来引导光线。”Joel Ager是加州劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley National Laboratory）的一名材料学家，主要探索如何利用纳米柱提高太阳能电池的效率，他并没有参与标签的设计工作。

对于这种纳米柱衍射光的防伪标签，光波的弯曲与传播使透明的标签材料像彩虹一样闪烁着五颜六色。

“即使没有任何图像，它们看起来就像一道彩虹，”与Terry Shyu同在密歇根工作的Nicholas Kotov说道，“蝴蝶的翅膀就像天然的纳米柱，可以呈现出彩虹色。”

Kotov说：“新标签的纳米柱是粗糙的，不会因为受到摩擦而损坏。”这样就有助于保持隐藏的图像在产品被购买前不会磨损。

“为了使纳米柱面积更小和功能更强，我们进行了反复的实验，” Shyu说道，“想象用一层一层巧克力来连接巧克力杯子的造型，如果不完美将会中断操作，粘性材料可以粘住模型。”

好消息是制作标签相对便宜，而生产纳米柱则需要一个高科技设备。“但是这不是昂贵的高科技，” Kotov说道。纳米柱薄片可以做成一平方米这么大，一张薄片可以切割成许多标签。

这使得新设计对制造商来说变得更加实用。2014年8月6日，研究小组在Advanced Materials杂志上的文章展示了许多这种标签材料的应用实例，比如眼镜，T恤，手套和塑料杯等。

“这种标签的应用范围之广，令人惊叹”， Ager说道。Ager正在研究的纳米柱面积更小，大约是一平方厘米。

Ager说道：“一厘米大约是你小指的宽度，在能够投入到商业使用前，比如太阳能电池，电子或其他产品，纳米柱薄片需要更大的面积。所以，纳米柱薄片成型的新方法有助于在其他领域得到应用。”

“现在制造商可以开始使用标签制作程序，但是造假者却无法做到，” Kotov猜想，“因为造假者不大可能获得这些必要的高科技设备。”

这种标签首先会用来识别药物。不法者有时会贩卖假药，比如治疗癌症和疟疾的药物。因此人们需要一种方法来识别他们购买的药物是不是真的。

Kotov说：“新标签的设计保护患者避免购买假药，甚至是致命毒药。在包装过程中，识别药品是否安全的方法就应该包含在内。”

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