Наноструктурированные оптические метки
Исследователи из Southampton University, Соединенное Королевство, разработали технологию нанесения наноструктурированных оптических меток в виде вытянутых решеток (рис. 4.10).
Команда утверждает, что благодаря такому подходу можно создать до 109 различных типов кодов, каждый из которых можно будет легко идентифицировать бесконтактным оптическим способом (работа впервые появилась в выпуске Optics Express 14,1382). Особенность новых штрихкодов — их сверхмалый размер.Создание наноматериалов, которые можно легко и быстро идентифицировать — не новость. Два года назад появились первые технологии наноидентификации на основе ДНК-штрихкодов. Однако высокая стоимость их производства не позволила выйти этому изобретению на рынок.
Для нанесения новых нанометок на стеклянную поверхность ученые использовали электронно-лучевую литографию, работающую с разрешением 100 нм. Размер одной решетки — 50 х 50 мкм, толщина — 60 нм. Была составлена библиотека штрихкодов, насчитывающая 7400 уникальных кодов.
Бартвелл поясняет, что код содержится в дифракционной решетке с определенным периодом, т.е. действует принцип: одна решетка — один код.
При попадании пучка света на решетку декодер фиксирует угол отклонения луча, который от нее отражается. Естественно, что для каждой решетки угол дифракции луча будет различным, это и определяет различие между кодами.
Теоретически, можно увеличить число различных кодов путем комбинирования разных решеток из уже имеющейся библиотеки. Так, можно будет получать дифракционные решетки с кодами высокого уровня. Например, используя только три различных типа решеток, можно получить 68 000 вариантов штрихкодов.
Но, как говорит Бартвейл, число решеток, нанесенных одновременно, не бесконечно, так как при их изготовлении используется нанолитография с максимальным разрешением 100 нм.
«Чем выше будет число решеток в одном штрихкоде, тем труднее их изготовить. Так, штрихкод с четырьмя решетками мы уже не можем изготовить, — говорит Бартвейл. — Но мы работаем над преодолением этой проблемы, и в следующих наших работах, возможно, нам удастся увеличить число решеток так, чтобы получить как можно больше вариантов штрихкодов».«Новые штрихкоды на основе наночастиц с нанесенными на них продольными полосами будут использоваться в основном в комбинаторной химии», — говорит один из исследователей Сэм Бартвелл.
«Естественно, мы не исключаем и более широкие применения, такие как: маркирование птиц, домашних и диких животных, растений, насекомых; добавление идентификаторов на кредитные карты, банкноты, компьютерные чипы. Также возможно будет отметить одиночные живые клетки, что будет очень полезно биотехнологам, медикам и генным инженерам. Сейчас же мы заняты изготовлением биосовместимых меток для использования их в медицине и биотехнологии. Также мы пытаемся оптимизировать существующие коды для того, чтобы наше открытие смогло воплотиться на рынок средств идентификации», — завершает Бартвейл.