Dresden – Die Etiketten der Zukunft werden mit Licht beschrieben und ausgelesen – zumindest wenn es nach einem Team von Physikern von der Technischen Universität Dresden geht. Die Wissenschafter haben eine neue Möglichkeit entwickelt, Informationen in ultradünnen transparenten Folien zu speichern.

Die Gruppe um Sebastian Reineke arbeitet mit transparenten Plastikfolien, die mit weniger als 50 Mikrometer dünner als ein menschliches Haar sind. In diese Plastikfolien sind leuchtende organische Moleküle eingebracht, die sich zunächst in einem deaktivierten, dunklen Zustand befinden. Durch punktgenaue Bestrahlung mit ultraviolettem Licht lassen sie sich aktivieren und beginnen zu leuchten.

Mit Licht schreiben und löschen

Mit Hilfe einer Maske oder eines Laserschreibers können auf diese Weise Muster in die Folie geschrieben werden, deren Auflösung die von aktuellen Laserdruckern erreicht. Durch Bestrahlung mit infrarotem Licht kann das aufgedruckte Muster oder die Leuchtschrift jederzeit wieder vollständig aus der Folie entfernt werden, wie die Forscher im Fachjournal "Science Advances" berichten.

Die Funktionsweise dieser wiederbeschreibbaren, transparenten Etiketten basiert auf Sauerstoff. Dieser ist Bestandteil der Folie und raubt den Molekülen zunächst die Lichtenergie. Durch die Bestrahlung mit UV-Licht wird er über eine chemische Reaktion aus der Folie entfernt. Dadurch können die Moleküle an den so behandelten Stellen ungestört leuchten. Wird die Folie im Anschluss mit infrarotem Licht bestrahlt, erhöht sich ihre Temperatur und gleichzeitig ihre Sauerstoffdurchlässigkeit. Damit wird die ursprüngliche Sauerstoffkonzentration wiederhergestellt, die organischen Moleküle werden wieder inaktiv.

Versteckte Informationen

Die Folien lassen sich in jeder Größe herstellen. Auch die geringen Materialkosten von unter zwei Euro pro Quadratmeter versprechen vielfache, breite Anwendungsmöglichkeiten: Informationen wie Barcodes, Produktnummern oder Adressen lassen sich nach Ansicht der Wissenschafter gezielt verbergen und nur bei Bedarf auslesen. Gleichzeitig bieten die unsichtbaren Etiketten auch neue Möglichkeiten der Dokumentbeglaubigung und der Fälschungssicherheit.

Für Reineke und sein Team ergibt sich daraus ein ganz neues Forschungsfeld: "Diese unsichtbaren und wiederbeschreibbaren Etiketten können vielseitig und mit einem minimalen Materialeintrag eingesetzt werden. Wir können sie deutlich dünner als heutige Barcode-Aufkleber herstellen und stellen damit eine Alternative zu vielen übertechnisierten Lösungen zum Informationsaustausch in unserem Alltag dar." (red, 9.2.2019)