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6 juin 2023

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par Société Max Planck

Une équipe de chercheurs de l'Institut Max Planck des colloïdes et interfaces (MPICI) a développé une méthode qui pourrait rendre plus difficile la contrefaçon de produits à l'avenir. La nouvelle méthode brevetée permet de produire des motifs fluorescents uniques et non copiables rapidement, de manière respectueuse de l'environnement et à faible coût.

La contrefaçon de produits électroniques, de certificats ou de médicaments entraîne chaque année des milliards de dollars de pertes économiques dans le monde. L'Organisation mondiale de la santé (OMS) estime que les médicaments contrefaits représentent 73 milliards d'euros de ventes annuelles. Selon l'OMS, 50 % des médicaments contrefaits sont obtenus auprès de sociétés de vente par correspondance en ligne non autorisées. Pour lutter contre ce phénomène, les emballages de médicaments sont dotés de dispositifs de sécurité dans toute l’UE depuis 2019. Les matériaux actuels de détection des contrefaçons, tels que ceux utilisés dans les hologrammes fluorescents, contiennent généralement des composants inorganiques toxiques. De plus, la plupart de ces techniques peuvent être copiées dans les 18 mois suivant le décodage du composé fluorescent.

L'équipe dirigée par le Dr Felix Löffler du Département des systèmes biomoléculaires a mis au point une toute nouvelle approche des nanomodèles non copiables dans un article publié dans la revue Nature Nanotechnology.

Tout d’abord, un mince film de sucre constitué de monosaccharides simples est bombardé par un laser. Dans cette synthèse flash, le sucre « caramélise » en quelques millisecondes, et en même temps le laser imprime des « motifs caramel » aléatoires sur une surface souhaitée. Ceux-ci sont uniques et fluorescents de différentes couleurs sous le scanner.

Junfang Zhang, premier auteur de l'étude, déclare : « Ce qui est passionnant ici, c'est que vous pouvez créer n'importe quel motif que vous voulez, ce que nous avons montré en utilisant l'exemple des empreintes digitales artificielles. Les micro et nanostructures résultantes sont complètement aléatoires. Nous ne pouvons pas contrôler eux ; il n’y aura pas de modèle. " Le Dr Felix Löffler ajoute : « Chaque motif de sucre a une topographie unique et, en fonction des paramètres du laser et des additifs, nous obtenons des dégradés de couleurs uniques de rouge, vert ou bleu. »

Au cours de leurs expériences, l’équipe a créé une bibliothèque de nanofilms d’environ 2 000 nanomodèles. Deux méthodes de numérisation peuvent être utilisées pour lire rapidement et indépendamment la microstructure de ces motifs de sucre, qui ne peuvent pas être copiés : la numérisation par fluorescence et la numérisation topographique. Les deux méthodes démontrent une égalité de bits presque idéale, une unicité élevée et une fiabilité des modèles produits.

Cela signifie que les motifs présentent un degré très élevé de caractère aléatoire, ce qui est important pour leur fonction de protection contre la copie. La combinaison des deux méthodes améliore la protection contre la contrefaçon (PUF = fonction physiquement non clonable). "De plus, avec notre méthode, nous pouvons générer jusqu'à 10 puissance 63 000 variantes différentes sur 1 mm². À titre de comparaison, le nombre d'atomes dans l'univers est d'environ 10 puissance 89", explique le chef du groupe, le Dr Felix. Löffler.

Plus d'information: Junfang Zhang et al, Une approche de nano-impression tout-en-un pour la synthèse d'une bibliothèque de nanofilms pour des applications anti-contrefaçon non clonables, Nature Nanotechnology (2023). DOI : 10.1038/s41565-023-01405-3

Informations sur la revue :Nature Nanotechnologie