Fälschungssichere Dokumente durch "Geheimtinte" mit Nanotechnologie

Bestimmte Salz liebende Bakterien, die unter anderem das rote Meer besiedeln, enthalten in ihren Umhüllungen einen besonderen Biofarbstoff: das Eiweiß Bacteriorhodopsin (BR). Den Bakterien dient es als sonnenlichtempfindliche Pumpe für positive Wasserstoffionen (Protonen), mit deren Konzentrationsgefälle sie Energie gewinnen. Die Tatsache, dass der Eiweißstoff bei Belichtung seine Farbe von Lila nach Gelb wechselt, macht ihn auch für den Menschen zu einem interessanten Hilfsmittel. Dank Nanotechnologie kann man ihn zur Fälschungssicherung und zur optischen Datenspeicherung einsetzen.

Ausweis im Scheckkartenformat
Nanotechnologisch bearbeitet: Ausweis mit aufgedrucktem Kopierschutz aus Bacteriorhodopsin-Pigment.

Deutschen Wissenschaftlern ist es gelungen, das Bakterieneiweiß chemisch punktgenau zu verändern und dadurch nicht nur mehrere Farbvarianten zu erzeugen, sondern auch die Dauer des Farbwechsels gezielt zu steuern.

Bacteriorhodopsin lässt sich auf Ausweise, Scheckkarten oder Dokumente vergleichsweise leicht als dünner Film aufbringen oder in Mustern und Schriftzügen aufdrucken.

Bei Belichtung im Photokopierer oder Scanner ändert das Eiweiß augenblicklich seine Farbe. Eine Kopie erscheint gelb statt lila und ist damit als Fälschung unbrauchbar. Auch eine Attrappe ohne BR-Schicht kann leicht als Fälschung identifiziert werden, denn sie bleibt bei Belichtung lilafarben.

Schutz für sensible Daten dank Nanotech

Mit einem optischen Trick können ebenfalls überlagerte Informationen in einem Film des Biopigments gespeichert werden. Zwei Bilder lassen sich mit Licht unterschiedlicher Schwingungsebenen (polarisiertem Licht) unabhängig voneinander im Eiweißfilm speichern.

Um die Information wieder auslesen zu können, benötigt man einen so genannten Polarisationsfilter. Dieses drehbare optische Gitter zeigt ein Bild im Durchlicht nur dann, wenn die Filterausrichtung mit der Schwingungsebene übereinstimmt, in der das Bild gespeichert wurde. Steht der Polfilter zum Beispiel auf „12 Uhr“, sieht man ein Foto. Wird er beispielsweise in die „3 Uhr“-Position gedreht, erscheint stattdessen ein Schriftzug.

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