Fluoreszierende 3D-gedruckte Mikrostrukturen sollen bei Fälschungsschutz helfen

Ein Forscherteam, bestehend aus Forschern des Optikunternehmens ZEISS sowie dem Karlsruher Institut für Technologie, entwickelte fluoreszierende 3D-gedruckte Mikrostrukturen, welche den Fälschungsschutz von Banknoten, Dokumenten oder auch Markenprodukten erhöhen soll.

Auch in der Sicherheitsbranche stellen 3D-Technologien eine immer größere Rolle dar. Häufig werden diese zwar verwendet, um schon etablierte Sicherheitssysteme zu knacken, wie uns erst kürzlich eine Sicherheitsfirma, die mit Hilfe einer 3D-gedruckten Maske das Face-ID-System des neuestes iPhone X überlistet hat, unter Beweis stellte. Jedoch gibt es auch gegensätzliche Bemühungen, wie uns das neueste Projekt eines Forschungsteams beweist.

Ein Zusammenschluss aus Forschern des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) sowie des Optikunternehmens ZEISS brachte bereits einige Erfolge in der Sicherheitsaufrüstung. In diesem Projekt werden fluoreszierende 3D-gedruckte Mikrostrukturen hergestellt, um unter anderem eine unserer wichtigsten Lebensgrundlagen zu schützen – Geld.

Nach Aussage der Forscher könnte ihre neue 3D-Mikrostrukturtechnik eine neue, bessere Methode sein, um die Echtheit von Geld, Dokumenten und kommerziellen Produkten zu gewährleisten. Dies soll durch einen Wechsel von 2D in 3D-Strukturen geschehen.

“Optische Sicherheitsmerkmale wie Hologramme basieren heute häufig auf zweidimensionalen Mikrostrukturen”, erzählt Professor Martin Wegener, 3D-Druck-Experte am KIT-Institut für Nanotechnologie. “Durch die Verwendung von 3D-gedruckten fluoreszierenden Mikrostrukturen kann der Fälschungsschutz erhöht werden.”

Die 3D-gedruckten Mirkostrukturen wurden zu einer Gitterstruktur mit unterschiedlichen fluoreszierenden Punkten zusammengesetzt und sind mit einer Größe von nur 100 μm (0,1 mm) praktisch unsichtbar für das menschliche Auge.

Hergestellt werden diese Strukturen auf einem Laser-Lithografie-Drucker von Nanoscribe, einem Spin-Off des KIT. Dieser eignet sich besonders für den 3D-Druck von voluminösen Strukturen mit einer Kantenlänge von nur wenigen Millimetern oder mikrostrukturierte Oberflächen von wenigen Quadratzentimetern.

Um die filigrane Struktur in ein transparentes Polymer einzubetten und so vor Beschädigungen zu schützen, wird in der Herstellung eine Acrylat-basierter Photoresist, der CdSSe-basierte Kern-Schale-Halbleiter-Quantenpunkte enthält, verwendet.

Nachdem solch eine fluoreszierende Mikrostruktur 3D-gedruckt wurde, kann diese in weiterer Folge in die transparenten Banknoten-Fenster eingebettet werden. Diese Mikrostrukturen eignen sich aber nicht nur für herkömmliche Banknoten, ebenso könnten diese in Sicherheitsetiketten eingesetzt werden, um beispielsweise gefälschte Arzneimittel, Autoersatzteile, mobile Akkus, etc. erkennen zu können.

“Auf diese Weise hergestellte Sicherheitsmerkmale sind nicht nur individuell, sondern auch sehr komplex in der Herstellung”, kommentiert Frederik Mayer vom KIT. “Das macht Fälschern das Leben schwer.”