способ маркировки и контроля подлинности при защите объекта от подделки

Формула изобретения

1. Способ маркировки и контроля подлинности при защите объекта от подделки путем нанесения светочувствительной идентифицирующей метки с возможностью получения оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия, отличающийся тем, что на объект наносят две или более светочувствительные идентифицирующие метки, выполненные на основе светочувствительного белка бактериородопсина, в который введены вещества, влияющие на параметры фотоцикла бактериородопсина и обратимо изменяющие цвет меток в зависимости от уровня освещенности, которые содержат разную концентрацию наночастиц или наночастицы разной природы и обеспечивают появление новых полос поглощения в спектре, и/или сдвиг характерных максимумов, и/или изменение фотоцикла бактериородопсина.

2. Способ маркировки и контроля подлинности при защите объекта от подделки п.1, отличающийся тем, что дополнительное внешнее воздействие при контроле подлинности производят путем освещения светочувствительных элементов источником света в нормированном интервале длин волн светом разной интенсивности и регистрируют обратимое изменение цвета меток в зависимости от уровня освещенности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам идентификации объекта и может быть использовано для повышения надежности защиты от подделки и контроля подлинности различных ценных документов и изделий.

Из уровня техники известен способ маркировки и контроля подлинности при защите объекта от подделки путем нанесения светочувствительной идентифицирующей метки с возможностью получения оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия при контроле подлинности (RU 2077071 С1, G07D 5/00, 1997; RU 2102246 C1, B42D 15/00, 1998; GB 2268906, B42D 15/00 1992). Основным недостатком такого способа является возможность подмены идентифицирующей метки, которую выполняют из жидкокристаллического материала или в виде голограммы, что не исключает возможности подделки.

Изобретение направлено на повышение надежности маркировки и контроля подлинности при защите объекта от подделки защиты объекта от подделки за счет использования фотохромных свойств бактериородопсина - светочувствительного белка галобактерий Halobakterium salinarum, в клеточные мембраны которых он встроен (М.В.Гусев, Л.А.Минеева. Микробиология. - Издательство МГУ, 1992, глава 18).

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе маркировки и контроля подлинности при защите объекта от подделки путем нанесения светочувствительной идентифицирующей метки с возможностью получения оптического эффекта посредством дополнительного внешнего воздействия, согласно изобретению на объект наносят две или более светочувствительные идентифицирующие метки, выполненные на основе светочувствительного белка бактериородопсина, в который введены вещества, влияющие на параметры фотоцикла бактериородопсина и обратимо изменяющие цвет меток в зависимости от уровня освещенности.

При этом в качестве веществ, влияющих на параметры фотоцикла бактериородопсина и обратимо изменяющих цвет меток в зависимости от уровня освещенности, используют вещества, которые содержат разную концентрацию наночастиц или наночастицы разной природы и обеспечивают появление новых полос поглощения в спектре, и/или сдвиг характерных максимумов, и/или изменение фотоцикла бактериородопсина,

Кроме того, дополнительное внешнее воздействие при контроле подлинности производят путем освещения светочувствительных элементов источником света в нормированном интервале длин волн светом разной интенсивности и регистрируют обратимое изменение цвета меток в зависимости от уровня освещенности.

Для повышения надежности визуальной регистрации изменения цвета производят сравнение цвета облучаемых идентифицирующих меток, содержащих бактериородопсин, с помещенными рядом цветными эталонными метками, которые окрашены в цвета, соответствующие цвету облучаемого бактериородопсина при различных уровнях освещенности.

Выполнение светочувствительных идентифицирующих меток из бактериородопсина с добавками, влияющими на параметры его фотоцикла, обеспечивает при технической простоте высокий уровень защиты, поскольку фотохромные свойства бактериородопсина не могут быть воспроизведены физическими и/или механическими средствами. При этом надежность определения подлинности достигается простым техническим визуальным методом, который не требует предварительного тарирования - определения фотохромных параметров контролируемой светочувствительной метки.

Заявленный способ маркировки и контроля подлинности при защите объекта от подделки осуществляют следующим образом.

Светочувствительный белок бактериородопсин имеет фотохромный цикл обратимого перехода при поглощении кванта света из основного состояния БР₅₇₀ в промежуточное состояние М₄₁₀ с другой полосой поглощения, что обусловливает изменение цвета - окраски бактериородопсина. В чистом бактериородопсине обратный спонтанный переход занимает очень мало времени (сотые доли секунды), поэтому изменение окраски незаметно на глаз. Для повышения визуального восприятия вводят вещества, замедляющие возвращение бактериородопсина из промежуточного состояния М ₄₁₀ в основное БР₅₇₀ и, следовательно, увеличивающие (до десятков секунд) полное время фотоцикла, например лизин, тетраборат натрия, глутаровый альдегид и пр., в которые вводят различные добавки. При этом бактериородопсин, в зависимости от величины (концентрации) и состава (природы) добавки и интенсивности падающего на него света, меняет свою окраску от ярко-фиолетовой до бледно-желтой. Особенно эффективными являются добавки в эти вещества наночастиц разной природы (металлических, диэлектрических, полупроводниковых), связанных или несвязанных химически с молекулами бактериородопсина, которые обеспечивают не только увеличение полного времени фотоцикла, но и появление новых полос поглощения в спектре и/или сдвиг характерных максимумов поглощения бактериородопсина, например наночастицы золота или серебра диаметром 10 нм в метасиликате натрия или полилизине.

Пример 1

На защищаемый от подделки объект (например, белую бумажную или пластиковую подложку) наносят две метки, выполненные из водной суспензии бактериородопсина, в который введены вещества, содержащие разные концентрации, например, наночастиц серебра в полилизине в массовом соотношении 100:2:4 и 100:4:6, с последующим высыханием и образованием на подложке сухой пленки, содержащей бактериородопсин с соответствующими добавками.

Объект, предварительно находившийся в темноте или при низком уровне освещенности, например не более 1 лк, который при этом содержит метки бактериородопсина фиолетового цвета, помещают под источник света, создающий освещенность около 10 лк (электрическая лампа 50 Вт). В течение нескольких секунд метка с соотношением концентраций 100:4:6 приобретает желтую окраску. Увеличение уровня освещенности свыше 100 лк (освещение объекта двумя лампами) вызывает изменение цвета до более насыщенного желтого и у второй метки, с соотношением концентраций 100:2:4. Для повышения надежности контроля производят сравнение контролируемых меток с цветными эталонными (не содержащими бактериородопсин) метками, которые предварительно окрашены в тот цвет, который должен приобрести при определенном освещении бактериородопсин с добавками в соотношении 100:2:4 и с добавками 100:4:6.

При выключении источника яркого света содержащие бактериородопсин информационные идентифицирующие метки приобретут в течение нескольких десятков секунд прежнюю фиолетовую окраску.

Кроме того, подложку с метками, содержащими бактериородопсин с различными нормированными добавками, цвет которых в зависимости от уровня освещенности предварительно определен, можно использовать для индикации уровня освещенности путем сравнения измененного при освещении цвета метки с цветными эталонными метками.

Пример 2

На защищаемый от подделки объект наносят две метки, выполненные из водной суспензии бактериородопсина, в который введены вещества, содержащие разные концентрации наночастиц, например, золота в метасиликате натрия в массовом соотношении 1000:1:10 и 1000:8:50. Рядом с этими метками размещают цветные эталонные метки, окрашенные в тот цвет, который должен приобрести при определенном освещении бактериородопсин с добавками в соотношении 1000:1:10 и с добавками 1000:8:50.

Объект, находившийся до этого в темноте или при низком уровне освещенности, например не более 1 лк, который при этом содержит метки бактериородопсина фиолетового цвета, помещают под источник света, создающий освещенность около 10 лк (электрическая лампа 50 Вт). В течение нескольких секунд метка с соотношением концентраций 1000:8:50 приобретает оранжевую окраску. Увеличение уровня освещенности свыше 100 лк (освещение объекта двумя лампами) вызовет подобное изменение цвета и у второй метки, с соотношением концентраций 1000:1:10. Для повышения надежности и облегчения контроля производят сравнение контролируемых меток с цветными эталонными метками.

При выключении источника яркого света содержащие бактериородопсин информационные идентифицирующие метки приобретут в течение нескольких десятков секунд прежнюю фиолетовую окраску.

Пример 3

На защищаемый от подделки объект наносят две метки, выполненные из бактериородопсина, в который введены вещества, содержащие разные концентрации тетрабората натрия в массовом соотношении, к примеру, 50:1 и 200:1. Рядом с этими метками размещают цветные эталонные метки, окрашенные в тот цвет, который должен приобрести при определенном освещении бактериородопсин с добавками в соотношении 50:1 и с добавками 200:1.

Объект, находившийся предварительно в темноте или при низком уровне освещенности, например не более 1 лк, метки бактериородопсина которого при этих условиях имеют фиолетовый цвет, помещают под источник света, создающий освещенность около 10 лк (электрическая лампа 50 Вт). В течение нескольких секунд метка с соотношением концентраций бактериородопсин:тетраборат натрия 50:1 приобретает желтую окраску. Увеличение уровня освещенности свыше 100 лк (приближенная к объекту втрое та же лампа) вызовет подобное изменение цвета и у второй метки, с соотношением концентраций 200:1. Сравнение контролируемых меток с цветными эталонными метками повышает надежность и облегчает процесс контроля подлинности защищаемого от подделки объекта.

При выключении источника яркого света содержащие бактериородопсин информационные идентифицирующие метки приобретут в течение нескольких десятков секунд прежнюю фиолетовую окраску.