![Krediet: American Chemical Society Kleurrijke, magnetische Janus-ballen kunnen vervalsers helpen omzeilen](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800/2020/colorfulmagn.jpg)
Krediet: American Chemical Society
Vervalsers die namaakproducten van populaire schoenen, handtassen en andere items verkopen, worden steeds geavanceerder, waardoor fabrikanten gedwongen worden nieuwe technologieën te vinden om een stap voor te blijven. Nu rapporteren onderzoekers in ACS Nano hebben kleine “Janus-balletjes” ontwikkeld die hun gekleurde kant laten zien onder een magnetisch veld. Deze microdeeltjes zouden nuttig kunnen zijn in inkten voor anti-namaak-tags, wat kan worden geverifieerd met een gewone magneet, zeggen de onderzoekers.
In de oude Romeinse mythologie was Janus de god van de overgangen met twee gezichten. Evenzo zijn zogenaamde Janus-ballen microsferen die twee zijden hebben met verschillende eigenschappen. Shin-Hyun Kim en collega’s wilden Janus-ballen maken van twee niet-mengbare harsen: een met magnetische nanodeeltjes en een andere met silicadeeltjes. De magnetische kant van de bal zou ook roet bevatten, waardoor die halve bol donker zou lijken, terwijl de silicadeeltjes aan de andere kant van de bal zichzelf zouden assembleren tot een kristallijn rooster, waardoor structurele kleuren zouden ontstaan. Het resultaat zou kleine balletjes zijn waarvan de zwarte kanten normaal gesproken naar boven zijn gericht, behalve wanneer een magnetisch veld ervoor zorgt dat ze naar hun kleurrijke kanten omslaan.
Om Janus-ballen te maken, gebruikten de onderzoekers een microfluïdisch apparaat om druppels van de twee harsen te verenigen, met een oppervlakteactieve stof die werd toegevoegd om de samengevoegde druppels in een bolvorm te stabiliseren. Omdat de silica-houdende gekleurde kant van de druppels zwaarder was dan de zwarte magnetische kant, zorgde de zwaartekracht ervoor dat de zwarte kant spontaan naar boven gericht was, als een roly-poly-speeltje, wanneer de ballen in water werden geplaatst. Vervolgens richtten de onderzoekers de magnetische nanodeeltjes in de ballen permanent in dezelfde richting uit. Door een magnetisch veld in de tegenovergestelde richting aan te leggen, konden ze de ballen naar hun gekleurde kanten draaien.
De onderzoekers maakten rode en groene Janus-ballen door silicadeeltjes van verschillende grootte te gebruiken, met hun magnetische nanodeeltjes in tegengestelde richting uitgelijnd. Door de richting van het aangelegde magnetische veld te veranderen, konden ze de kleuren van 3D-geprinte kameleon- en vlindervormen veranderen. Het gebruik van verschillende kleuren en oriëntaties van Janus-ballen in inkt kan geavanceerde, gebruikersinteractieve tags tegen namaak produceren, zeggen de onderzoekers.
Seong Kyeong Nam et al. Fotonische Janus-ballen met gecontroleerd magnetisch moment en dichtheidsasymmetrie, ACS Nano (2020). DOI: 10.1021 / acsnano.0c06672
ACS Nano
Geleverd door American Chemical Society