MATERIALI NANOSTRUTTURATI PER LA PROTEZIONE DI MARCHI E PRODOTTI G. Carotenuto1, F. Nicolais2 (1) Università ‘Federico II’ di Napoli e Consiglio Nazionale delle Ricerche (IMCB-CNR) - NAPOLI (2) Dipartimento di Scienze della Comunicazione Università di Salerno - SALERNO LE IDEE DELLA RICERCA A LAVORO – Napoli, 26-27 Febbraio 2008

FLUORESCENZA o LUMINESCENZA La fluorescenza è la capacità di talune sostanza di emettere luce quando esposte a radiazione ultravioletta o di altra natura. Materiale fluorescente Radiazione UV Luce visibile Visibile Diagramma dei livelli energetici Ultravioletto Minerale di fluorite osservato sotto luce visibile ed ultravioletta Meccanismo di assorbimento-emissione e spettro ottico LE IDEE DELLA RICERCA A LAVORO – Napoli, 26-27 Febbraio 2008

Vetri drogati con le terre rare: Eu e Tb FLUOROFORI DI TIPO MOLECOLARE Vetri drogati con le terre rare: Eu e Tb LE IDEE DELLA RICERCA A LAVORO – Napoli, 26-27 Febbraio 2008

FLUOROFORI BASATI SU QUANTUM-DOT (QD) Intensa emissione dei QD di CdSe QD metallici e semiconduttivi Ultravioletto Visibile QD di CdSe (micrografie HR-TEM) QD di CdSe di varie dimensioni LE IDEE DELLA RICERCA A LAVORO – Napoli, 26-27 Febbraio 2008

FLUORESCENZA E ANTICONTRAFFAZIONE L’importanza della fluorescenza nel settore dell’anticontraffazione è stata da subito riconosciuta ed oggi esiste una varietà di prodotti basati su questo principio. LE IDEE DELLA RICERCA A LAVORO – Napoli, 26-27 Febbraio 2008

VANTAGGI DEI FLUOROFORI BASATI SU QDs Molecolare  Band-gap dipendente dalla dimensione e dalla composizione che è accuratamente controllabile durante la sintesi per emettere qualunque radiazione VIS o IR.  Picchi di emissione stretti e simmetrici. QD  Intensità di emissione che dipende dalla lunghezza d’onda di eccitazione.  Assorbimento caratterizzato da più picchi. LE IDEE DELLA RICERCA A LAVORO – Napoli, 26-27 Febbraio 2008

PLASTICHE FLUORESCENTI TRASPARENTI I QD possono essere dispersi in una varietà di materiali (es. vernici, inchiostri, carta, ecc.) tra cui i polimeri e quindi trasformati in film trasparenti, fibre, tessuti, gel, ecc. LE IDEE DELLA RICERCA A LAVORO – Napoli, 26-27 Febbraio 2008

QD-METALLICI: FLUOROFORI DI ULTIMA GENERAZIONE QD-metallici di dimensioni prossime al nanometro presentano una configurazione elettronica tipo semiconduttore e quindi risultano fluorescenti. 100nm 20nm E s* p sp3 Egap s s atomo QD Visible UV (364nm) molecola bulk Discretizzazione dei livelli nei metalli nanometrici QD di Au55 inglobati in polistirene amorfo LE IDEE DELLA RICERCA A LAVORO – Napoli, 26-27 Febbraio 2008

CONTROLLO DELL’EMISSIONE CON LEGHE SOSTITUZIONALI AuSR-AgSR/Polimero Au/Ag cluster Dipendenza della frequenza d’emissione dalla composizione del QD. Dipendenza tra frequenza di emissione e di eccitazione per i QD Au-Ag. LE IDEE DELLA RICERCA A LAVORO – Napoli, 26-27 Febbraio 2008

ALTRE APPLICAZIONI DEI SISTEMI QD-PLASTICA Materiali rivelabili con sensori fotoelettrici Filtri che aumentano l’efficienza delle celle solari e materiali elettroluminescenti Sensori di deformazione Materiali foto-convertitori per serre LE IDEE DELLA RICERCA A LAVORO – Napoli, 26-27 Febbraio 2008

CONCLUSIONI  La fluorescenza dei QD si presta particolarmente bene ad applicazioni di anticontraffazione per la possibilità di controllare frequenza d’emissione ed assorbimento.  La combinazione QD/polimero (in particolare plastiche ottiche) è vantaggiosamente utilizzabile nella realizzazione dei marchi.  I metodi di preparazione dei QD metallici risultano ancora poco diffusi e quindi marchi basati su questi materiali possono essere difficilmente contraffatti. LE IDEE DELLA RICERCA A LAVORO – Napoli, 26-27 Febbraio 2008