Cristaux liquides fluorescents : une arme contre la contrefaçon

Les techniques de lutte contre la contrefaçon évoluent constamment pour protéger les produits de valeur. Une équipe de chercheurs au Japon a mis au point une méthode novatrice pour créer des étiquettes de sécurité quasi-inviolables, ouvrant de nouvelles possibilités pour sécuriser les biens précieux.

L’équipe de recherche dirigée par l’Université de Nagoya a développé une approche innovante pour la création d’étiquettes anti-contrefaçon destinées aux produits de grande valeur. Leurs travaux ont pour objectifs d’améliorer la sécurité des cristaux liquides cholestériques (CLC) actuellement utilisés en y ajoutant des colorants fluorescents pour produire des CLC fluorescents (FCLC).

Grâce à cette technologie unique, le groupe a créé des étiquettes dotées de caractéristiques de sécurité pratiquement impossibles à contrefaire. Ces étiquettes avancées sont conçues pour protéger les objets de valeur, les documents importants et les produits sensibles en générant des motifs visuels distinctifs difficiles à reproduire sans outils et connaissances spécialisés.

Un processus de fabrication complexe

Pour créer ces étiquettes spécialisées, les scientifiques mélangent des colorants fluorescents avec des CLC, provoquant la torsion de la structure hélicoïdale des cristaux vers la gauche ou la droite – une propriété appelée chiralité. Cette torsion détermine la façon dont les cristaux réfléchissent la lumière, produisant une «signature lumineuse» spécifique. Le contrôle précis de cette torsion et des motifs lumineux qui en résultent rend ces étiquettes pratiquement impossibles à contrefaire.

Sous une lumière normale, les FCLC apparaissent comme des couleurs unies sans information visible. Cependant, lorsqu’ils sont observés à travers un polariseur circulaire, des caractéristiques cachées émergent, révélant des détails complexes qui servent de première couche de sécurité. De plus, les FCLC peuvent inclure des composants qui ne réagissent qu’à la lumière ultraviolette, offrant une méthode de vérification secondaire.

Une double vérification pour une sécurité renforcée

Le professeur Yukikazu Takeoka de l’Université de Nagoya a indiqué : «Les informations correctes ne sont révélées que lorsque les deux outils de décodage – la lumière polarisée circulairement gauche (CPL) et la lumière ultraviolette – sont employés. Cette sécurité à double couche renforce considérablement la protection offerte par les étiquettes anti-contrefaçon existantes basées sur les CLC.»

Les couleurs iridescentes uniques des FCLC changent en fonction de la concentration du dopant chiral et de la polarisation de la source lumineuse, ajoutant une couche de complexité supplémentaire pour les contrefacteurs tentant de reproduire les étiquettes.

Des dispositifs pour la lutte anti-contrefaçon

En ajustant soigneusement la concentration du dopant chiral, les chercheurs ont affiné le matériau pour inverser la direction de la polarisation circulaire. Cela permet aux FCLC de réfléchir la CPL droite tout en absorbant la CPL gauche, compliquant davantage toute tentative de contrefaçon.

Le développement de particules FCLC présentant à la fois une couleur structurelle polarisée circulairement et une luminescence polarisée circulairement marque une étape importante dans le domaine de la lutte contre la contrefaçon. Cette approche innovante recèle un potentiel considérable pour sécuriser les produits de grande valeur et protéger les produits sensibles contre la contrefaçon.

À l’avenir, cette technologie pourrait évoluer pour inclure des fonctionnalités de sécurité supplémentaires, comme des codes QR qui ne deviennent visibles que sous une lumière polarisée ou des mots de passe qui apparaissent sous une lumière UV. Jialei He, membre de l’équipe de recherche, a affirmé : «Ce système de double vérification fournirait deux couches de protection : la couleur structurelle visible sous lumière polarisée et l’émission fluorescente visible sous lumière UV.»

Avec ces avancées, les FCLC pourraient bientôt devenir partie intégrante des protocoles de sécurité d’un large éventail d’industries, offrant une défense inégalée contre la contrefaçon et garantissant l’intégrité des produits de grande valeur.

Légende illustration : Prévention de la contrefaçon par l’ajout de colorants aux cristaux liquides pour créer des étiquettes codées inviolables. Crédit : ACS Publications

Article : « Circularly Polarized Luminescence Chirality Inversion and Dual Anticounterfeiting Labels Based on Fluorescent Cholesteric Liquid Crystal Particles » / ( 10.1021/acsami.4c08331 ) – Nagoya University – Publication dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces