De uendeligt små tackler forfalskning

Kemikeren Richard Martel fra University of Montreal udforsker en enorm verden i en lille skala. "Der er flere H. ₂ O-molekyler i en tår vand [≈10 ²⁴ ] end der er sekunder siden Big Bang [≈10 ¹⁸ ], " siger han for at illustrere den skala, hvormed han observerer universet. I sit laboratorium, som er en af ​​de mest stabile i Canada på grund af dets syv meter dybe fundament indlejret direkte i det canadiske skjold, han bruger et lavenergi-elektronmikroskop, hvor der er skabt et vakuum, der er større end det, der omgiver den internationale rumstation. "Dette instrument, " han siger, "er som astronomens teleskop. Med det, du kan se på stoffet i en minutskala, i nanometerområdet, omkring 50, 000 gange mindre end et menneskehår.

Mikroskop/teleskop-sammenligningen er ikke tilfældig; hans forretningspartner, Sébastien Blais-Ouellette, er astrofysiker, hvis doktorafhandling om universets forsvundne masse vandt Frankrig-Québec-prisen for bedste afhandling i 2000. Sammen, de har skabt et højteknologisk partnerskab, der kunne transformere sikkerhedsindustrien. "Ved at inkorporere nanopartikler i et objekt, du kan gøre det perfekt sporbart, " forklarer han.

Farvefarvede nanopartikler, eller nanotags, kan tilføjes til genstande i lak eller blæk. En scanner bruges derefter til at detektere dem og bestemme deres vibrationsspektrum, som fingeraftryk. "Du kan forestille dig en tolder, der scanner dit pas med dette system; det opnåede spektrum er som en meget nøjagtig optisk 'stregkode, '" siger Blais-Ouellete, Præsident og grundlægger af virksomheden Photon Etc.

Montreal-selskabet satser stærkt på denne teknologi, og prototyper bliver testet med partnere i Quebec og Ontario.

Duoen har også udviklet et optisk billedbehandlingssystem, et Raman-spredningsbillede, der bruger en kraftig laserstråle til at måle vibrationsspektret af molekyler fra optiske billeder. "Dette er en lovende teknologi, der kan dominere om et par år. Photon etc. har allerede markedsført enheden, " siger forskeren.

Pas og pengesedler

På grund af deres unikke struktur, kulstof nanorør kan bruges som beholdere til forskellige molekyler. Sammen med farvestof, disse nanotags kan øge styrken af ​​det modtagne signal. "Vi kan således detektere fingeraftrykket af de indkapslede molekyler gennem simple optiske målinger, selv på skalaen af ​​et enkelt nanorør, siger Martel.

Disse nanotags kan bruges i blæk på sedler, gør forfalskning praktisk talt umulig. Markedet for bekæmpelse af varemærkeforfalskning anslås til 22 milliarder dollars årligt, bemærker Blais-Ouellette.

Kulstof nanorør-revolutionen kan også påvirke elektronikindustrien, fordi i modsætning til kobber og andre metaller, disse elementer er gennemsigtige elektriske ledere. En gennemskinnelig skærm lavet af tynde lag af nanorør ville være næsten usynlig for det blotte øje, og transmissionskvaliteten ville være sammenlignelig med de bedste enheder på markedet i dag. Det grundlæggende spørgsmål om nanorørs ledningsevne i gennemsigtige film, som blev behandlet af en af ​​Martels elever, Carla Aguirre, er blevet citeret over hundrede gange siden; elektronikverdenen er konstant på udkig efter sådanne innovationer.

Inden for medicin, carbon nanotags, der klæber til overfladen af ​​syge celler, kan føre til forbedret diagnostik og endnu bedre behandling. "Ved at læse Raman-signalet fra nanotags på kræftceller i deres tidlige udviklingsstadier, vi kunne identificere de første tegn på en tumor; dermed, medicinsk intervention ville være mere effektiv, " fortsætter iværksætteren. Scanner den menneskelige krop, den optiske læser ville gøre kræftceller synlige.

Mens Martel hilser ansøgninger baseret på hans arbejde med kulstof nanorør velkommen, det er ikke et aspekt, der fortærer ham. "Jeg er først og fremmest en videnskabsmand, der er betaget af materiens arkitektur. Hvis andre kan bruge mine opdagelser til at lave produkter, der sælger, og royalties tillader mig at forfølge andet arbejde, så meget desto bedre!" siger han.

Naturligvis, der er stadig meget arbejde at gøre, og det Montreal-baserede selskab Photon Etc. udforsker det samme terræn som mange højteknologiske virksomheder. Men partnerskabet med Université de Montréal er yderst lovende. "Richard Martel er en visionær, der motiveres af at fremme viden. Vi er glade for at arbejde sammen med ham, fordi vi ser mange anvendelser af hans arbejde, ”siger Blais-Ouelette.

For fysiker-iværksætteren, det er en lykkelig tilbagevenden til Université de Montréal, hvor hans virksomhed blev født for 10 år siden i erhvervsinkubatoren, som er Joseph-Armand Bombardier-bygningen, det samme sted, hvor Richard Martels team udforsker kulstof nanostrukturer.