Воспитанники «Сириуса» под руководством аспиранта из Университета ИТМО разработали метод защиты ценных бумаг, который еще не имеет аналогов в мире. По новой технологии, на документе ставится специальная метка, куда наносятся наностержни. Эти частицы располагаются хаотично и, по аналогии с отпечатками пальцев у человека, образуют индивидуальный рисунок, который невозможно повторить. Метку нельзя увидеть невооруженным глазом, что также затрудняет ее подделку.
Обычно защитные знаки на документах и ценных бумагах видны без микроскопа. Элемент случайности при нанесении таких меток отсутствует, поэтому их относительно легко подделать.
«Статистика показывает, что подделать можно все современные методы защиты. Поддельные документы и банкноты выявляются регулярно. Конечно, это не устраивает банки, крупные компании и держателей ценных бумаг, – говорит участник проекта «Защита подлинности документов на наноуровне» Данила Яковлев из Липецка. – Мы же предлагаем защищать бумаги с помощью наноразмерных знаков. Такой подход позволит стопроцентно подтвердить подлинность документов”.
Чтобы решить проблему подделок, ребята из «Сириуса» разработали двухстадийный метод, в рамках которого на документе выскабливается специальная квадратная метка-основа размером в девяносто микрон, а на нее, в свою очередь, наносятся наностержни из нитрида галлия.
Метка-основа нужна, чтобы точно знать, где искать стержни. Сканировать весь лист очень долго и технически сложно. Именно поэтому злоумышленник, не зная о месте метки, скорее всего не сможет ее найти. Без микроскопа увидеть метку с наностержнями невозможно.
«Наша технология подходит для защиты единичных экземпляров сверхважных документов, сертификатов, актов, договоров, акций. Нитрид галлия, из которого сделаны наши нанообъекты, – материал малораспространенный. В виде наностержней найти его еще сложнее, поскольку наночастицы такой формы выращиваются по дорогой технологии. Это также усложнит жизнь злоумышленникам», – поясняет руководитель проекта Филипп Комиссаренко, аспирант Университета ИТМО.
Наностержни наносятся на метку в составе спиртового раствора. Когда спирт испаряется, этот участок покрывается прозрачным лаком для защиты от механических повреждений. Расположение наностержней фотографируют и заносят в базу. Частицы располагаются случайно и, по аналогии с отпечатками пальцев у человека, образуют индивидуальный рисунок, который невозможно повторить.
Все процессы проводятся с помощью высокотехнологичного оборудования, недоступного для широких масс. Это также снижает вероятность поделать документ.
«Сканирующие зондовые микроскопы, которые мы используем для нанесения меток, произведены в технопарке Университета ИТМО. Они сконструированы таким образом, чтобы на них могли работать и школьники, и студенты. Это оборудование недорогое, но высокотехнологичное и поставляется в учебные заведения централизованно. Доступ посторонних лиц к нему ограничен», – отмечает Филипп Комиссаренко.
Для печати метки исследователи применяют метод силовой литографии, как бы выдавливая рисунок на бумаге с помощью специального зонда, похожего на иглу. Зонды создаются прямо в лаборатории «Сириуса», из тонкой проволоки, кончик которой вытравляется и превращается в острую иглу диаметром около ста нанометров в самом тонком месте. Чтобы метка была четкой, зонд должен быть очень острым. За этим следит Данила Яковлев.
Изготовленную иглу вставляют в сканирующий зондовый микроскоп. Этот компактный прибор имеет небольшую крышку с видеокамерой. Под камерой находится стол для образца, а над ним нависает зонд, закрепленный в датчике. По сигналу компьютерной программы, зонд выстукивает метку на образце документа.
По мнению разработчиков, новый подход не имеет прямых аналогов, пригоден для патентования и обладает высоким потенциалом коммерциализации.
Ребята уже получили несколько опытных образцов документа, защищенного на наноуровне. Остается узнать, обеспечивают ли они однозначную проверку подлинности. Также исследователи работают над тем, чтобы автоматизировать проверку расположения наностержней на документе.
Материал подготовила Тамара Беседина (Университет ИТМО)
