Formulazione di inchiostri contenenti nanoparticelle d'oro: coating e accoppiamento plasmonico

The aim of this work was to prepare inks, inkjet printing suitable, which act as anti-counterfeiting systems by associating the directly detectable printed message with a second hidden signal detectable where necessary. The prepared inks specifically include gold nanoparticeles which have LSPR bands photothermically active so, when irradiated, typically with a laser, produce a local increase in temperature and recording T higher then a threshold value could provide a specific feedback. Authentication methods based on nanomaterials have to face a number of practical problems about inks formulation, adaptation to the printing technique, interaction with the support materials to certify and their aging behavior. In this specific case attempts have been made to check that the prepared colloids fully preserved their absorption spectra both for liquid ink and for the printed pattern and to do that this research focused on the coating methods to prevent plasmonic hybridisation. Therefore we tested inks including different thickening agents (ethyl cellulose or alcohols), particles coated with different sizes polymers (polyethylen glycols with different MW) or multiple layers of polymers bearing opposite charges and the creation of a silica shell.

Il presente lavoro indaga la possibilità di produrre degli inchiostri compatibili con stampanti a getto dinchiostro, che fungano da sistemi di anti-contraffazione andando ad associare ad un messaggio stampato direttamente rilevabile un secondo segnale nascosto e rivelabile in caso di necessità. Nello specifico gli inchiostri preparati contengono nanoparticelle doro le quali posseggono delle bande LSPR fototermicamente attive per cui se irraggiate, tipicamente con una sorgente laser, generano un incremento locale della temperatura ed andando a registrare T maggiori di una certa soglia si potrebbe rivelare una risposta specifica. I metodi di autenticazione basati sui nanomateriali devono affrontare una serie di problemi di natura pratica riguardanti la formulazione degli inchiostri, il loro adeguamento alle tecniche di stampa utilizzate, le interazioni coi materiali di supporto da autenticare ed il loro comportamento allinvecchiamento. Nel caso specifico si è cercato di assicurare che le soluzioni colloidali preparate mantenessero inalterato lo spettro di assorbimento sia nel caso dellinchiostro liquido che in quello del pattern stampato e per far ciò la presente ricerca si è concentrata su metodi di coating in modo da evitare il fenomeno dellibridazione plasmonica. Si sono pertanto testati inchiostri contenti diversi agenti addensanti (etil cellulosa o alcoli), particelle ricoperte con polimeri di diverse dimensioni (polietilenglicoli con differente PM), ricoperture multiple con polimeri recanti cariche opposte e creazione di un guscio esterno di silice.