Публікації з безпеки
Фальсифікація! Яка вона приваблива для людей з невисокою мораллю! Ще давні алхіміки намагалися перетворити свинець на золото. А нинішні «алхіміки» поспішають надати низькоякісній продукції вигляду першосортної.
На думку спадає казка про Мар'ю-майстриню, викрадену водяним царем Водокрутом III, і хлопчика Івана, який намагається повернути свою маму. Водокрут представляє Івану сім однакових жінок, але тільки одна з них – його мати. Як її дізнатися? Жаліслива старенька підказала: «Над справжньою мамою літатиме муха».
Ось таку «муху» і потрібно поставити на оригінальну продукцію, зокрема й на грошові купюри чи цінні документи. Завдання ускладнюється тим, що «муха» має бути невидима у звичайних умовах. Підкреслюю слово «невидима», тобто. вона має сприйматися зором. Чому саме зором? Та тому, що майже 80% усієї інформації ми сприймаємо саме зором. Така «муха» – це свого роду замок. Ключ до нього (виявлення мітки) також є елементом захисту у боротьбі з фальсифікацією. Найбільш підходящими «мухою» є люмінофори, точніше органічні люмінофори, які на відміну від неорганічних можуть бути подрібнені до необхідних розмірів без втрати люмінесцентних властивостей. До того ж, вони мають меншу питому вагу і не осідають у фарбах або суспензіях, якими закріплюють мітку на виробі, що позначається.
Що ж таке органічні люмінофори? Це речовини, які при освітленні їх ультрафіолетовим (чорним) світлом починають світитися. У цьому ультрафіолетове світло не сприймається людським оком. Контраст крапки, що світиться, в темряві в десятки і сотні разів вище, ніж контраст чорної точки при освітленні денним світлом.
Залишається невелике "але". А чи єтакі речовини? Кольорових, видимих при денному освітленні люмінофорів, було хоч греблю гати. А ось безбарвних, за винятком речовин із синім світінням, до 60-х років минулого століття відомо не було.
Автору цих рядків вдалося синтезувати новий клас люмінофорів зеленого, жовто-зеленого та жовтого світіння (авт. свідоцтво СРСР 179773, пат. США № 3335137, пат. Великобританії № 1070326). Це органічні люмінофори з аномально великим зрушенням Стокса.
Стокс зсув - різниця довжин хвиль максимумів спектрів поглинання та флуоресценції. Коли молекула поглинає енергію, вона перетворюється на збуджений стан. Існує кілька можливостей для її повернення до основного стану. Одним із них є випромінювання світла (флуоресценція). Внаслідок різних причин частина поглиненої енергії губиться у безвипромінювальних процесах. Внаслідок цього випущений фотон має меншу енергію, тобто. більшу довжину хвилі, ніж поглинений. Як правило, різниця між максимумами довжин хвиль флуоресценції та самої довгохвильової смуги поглинання не перевищує 100 нм
.
Мал.1 Стоксів зсув
При аномально великому зрушенні Стокса ця величина сягає 150-200 нм. Речовина, залишаючись безбарвним, тобто. не поглинаючи видиме світло (400-700 нм), має максимум флуоресценції 520-580 нм.
За рахунок чого спостерігається подібна аномалія? А жодної аномалії немає! Просто некоректне порівняння. Стокс виходив з того, що будова молекули в основному і збудженому стані те саме. У нашому випадку молекула люмінофора, поглинувши квант світла та перейшовши у збуджений стан, змінює свою будову.
Мал. 2 Чотирирівнева схема, що пояснює виникнення аномально великого стоксового зсуву. Пунктиром позначені безвипромінювальні переходи.
Урезультаті спектр поглинання молекули, що змінилася, зазнає довгохвильовий зсув і вона переходить на більш низький збуджений рівень (S * 1). З нього вона випускає квант світла і виявляється на основному, збудженому рівні, але розташованому вище початкового (S01). Далі молекула повертається до початкової будови (S0). За рахунок таких переходів і виникає "добавка" до стоксового зсуву. У нашому випадку (див. наведену нижче хімічну формулу) має місце внутрішньомолекулярний водневий зв'язок за участю азоту гетероциклу та водню тозиламіногрупи.
Рис.3 Хімічна формула 2-(2-тозиламінофеніл)-4Н-3,1-бензоксазин-4-она
У збудженому стані водень переміщається від одного атома азоту до іншого уздовж координати водневого зв'язку. Нова форма випромінює квант світла, після чого водень переміщається у вихідне положення.
Ми показали також, що зі зменшенням міцності водневого зв'язку в основному стан величина зсуву Стокса збільшується.
Особливою нашою гордістю є невидимі при денному освітленні люмінесцентні чорнила для струменевих принтерів. Нам удалося синтезувати водорозчинні люмінофори з аномально великим зрушенням Стокса. Ввести їх у чорнило було лише справою техніки.
Академік Сергій Іванович Вавілов багато років своєї наукової діяльності присвятив вивченню люмінесценції, яку називав холодним світлом на відміну від світла, що випромінюється розпеченим тілом. Тож нехай же це холодне світло охолодить запал шахраїв та фальсифікаторів. Все таємне стане очевидним. Fiat lux! Да буде світло!