إيران تطوّر جسيمات نانوية فلورية لكشف بصمات الأصابع المخفية

طوّر باحثون من جامعة فردوسي مشهد وجامعة زنجان جسيمات نانوية متعددة الوظائف تجمع بين الاستجابة اللونية (Colorimetry) والفلورسانس، قادرة على التفاعل مع تغيّرات البيئة الدقيقة، ما يفتح استخدامات واسعة أبرزها كشف بصمات الأصابع الخفية، وصناعة أحبار مضادّة للتزوير، وتطوير ثنائيات عضوية باعثة للضوء (OLEDs).

ما الذي ابتكروه؟

• الجسيمات صُنعت بتقنية البوليمرة الاستحلابية أحادية الخطوة، ما يبسط العملية ويقلّل كلفتها.
• تمت وظيفتها بمجموعات كيميائية مختلفة: أميد، أمين، حمض، هيدروكسيل، إيبوكسيد، وإسترات طويلة السلسلة.
• يتراوح حجمها بين 45 و170 نانومتر، وتأخذ أشكالًا كروية أو غير كروية (أنيسوتروبية) تبعًا لقطبية المجموعات الوظيفية.
• عُدّلت لاحقًا بنسبة 5% وزنيًا بمشتق من الأوكسازوليدين لمنحها استجاباتٍ لونية وفلورية متمايزة.

كيف تستجيب للبيئة؟

• في الطور المحلول: تعدّ قطبية المذيب العامل الأهم في تغيّر اللون.
• في الطور الصلب: تتحكم تفاعلات الأوكسازوليدين مع المجموعات الوظيفية للبوليمر في التحوّلات البصرية.
  هذه الاستجابات تمكّن من قراءة تغيّرات البيئة الدقيقة داخل الأحبار والأفلام والطبقات الرقيقة.

أبرز الاستخدامات

• كشف بصمات الأصابع الخفية (LFPs): أظهرت الجسيمات كفاءة مع طرق مسحوق الغبار والتصوير بالضوء المرئي وUV.
• أحبار وأختام أمنية مضادّة للتزوير: للطباعة على أوراق سليلوزية مع بصمة لونية/فلورية يصعب تقليدها.
• OLEDs عضوية: بإمكانها ضبط خصائص الانبعاث الضوئي تبعًا لقطبية المجموعات الوظيفية.

الأثر العلمي

يقدّم العمل فئة جديدة من المواد البوليمرية الذكية الحسّاسة لبيئتها، مع قابلية عالية للتطبيق في الحساسات، الأحبار الذكية، والإلكترونيات العضوية. وقد نُشرت النتائج في Chemical Engineering Journal تحت عنوان:
Colorimetric and fluorimetric microenvironment responsivity of oxazolidine in solvatochromic latex nanoparticles: Versatile intelligent polymeric materials with advanced applications.