Neue Methode gegen Fälscher 26.03.2014, 15:15 Uhr

Zufällige Anordnungen von Nanodrähten sorgen für extrem hohe Sicherheit

Forscher aus Südkorea haben eine Methode entwickelt, die es Fälschern künftig deutlich schwerer machen dürfte. Sie belegen eine hauchdünne Kunststofffolie mit Nanodrähten. Kollege Zufall bestimmt die Anordnung. Es entsteht ein fälschungssicherer individueller Fingerabdruck. Das Verfahren ist für Banknoten, aber auch für Kreditkarten und Medikamente geeignet.

50-Euro-Schein unter UV-Licht

Wenn man einen 50-Euro-Schein unter UV-Licht fotografiert, werden verschiedenfarbige Fasern im Papier sichtbar. 

Foto: panthermedia.net/Perio

Es ist ausgerechnet Kollege Zufall, der hilft, Banknoten in Zukunft so gut wie absolut fälschungssicher herstellen zu können. Forscher des Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) mit dem Hauptsitz in Daejeon haben aus winzigen Nanodrähten fälschungssichere Fingerabdrücke entwickelt. Diese kleinen Fingerabdrücke sind in etwa zehn Mikrometer groß und bestehen aus 20 bis 30 einzelnen Nanodrähten, die vollkommen willkürlich auf einer hauchdünnen Kunststofffolie angeordnet sind. Veröffentlicht haben die Wissenschaftler ihre Arbeit jetzt in der Zeitschrift Nanotechnology. Und: Sie sind sich sicher, dass an diesen einzigartigen Nanostrukturen sogar die erfahrensten Fälscher gnadenlos scheitern werden.

Sechs Prozent der global gehandelten Waren sind gefälscht

Den Forschern aus Korea geht es bei ihrer Entwicklung der Nanodraht-Struktur nicht nur ums Geld, sondern insgesamt um gefälschte Waren. Nach Angaben der Weltzollorganisation (WZO) mit Sitz in Brüssel sind rund sechs Prozent der global gehandelten Waren schlicht gefälscht. Der Verkauf gefälschter Waren durchzieht alle Industrie- und Handelszweige. In Zeiten der Globalisierung und des immer schneller wachsenden Internet-Handels wird es dabei immer schwieriger, echte von gefälschten Produkten zu unterscheiden.

Bisher macht es die Holographie den Fälscher schwer

Es gab schon eine ganze Reihe von Versuchen, Echtheits-Zertifizierungen für Produkte oder auch Banknoten zu entwickeln. Noch am vielversprechendsten war dabei die Holographie. Denn diese ist für Fälscher sehr schwer nachzubauen. Die technischen Anforderungen an die Herstellung eines Hologramms sind ziemlich hoch. Und die notwendigen optischen Apparaturen sündhaft teuer. Auch die Anforderungen an die Räumlichkeiten haben es in sich: Denn für die Herstellung von Hologrammen ist Ruhe die erste Pflicht: Es dürfen keinerlei Schwingungen den sensiblen optischen Aufbau stören. Ein Hologramm zeichnet Lichtinformationen im Nano-Maßstab auf. Schon Bewegungen von wenigen tausendstel Millimeter zerstören diese Aufzeichnungsmethode, weil die optischen Interferenzen sofort das Hologramm vernichten. Die lichtbeugenden kontrastreichen Gitterlinien verschmieren zu einem grauen Nichts.

Genau deshalb gibt es auf den Euro-Banknoten auch die bunten dünnen Streifen, die unter Licht betrachtet noch einmal über den Wert der Banknote informieren, die gerade betrachtet wird. Das Hologramm, ein silberner Streifen auf der Vorderseite der Banknote, zeigt ein Porträt der mythologischen Gestalt Europa, ein Tor, das €-Symbol und die Wertzahl der Banknote.

Fingerabdruck aus zufällig angeordneten Nanodrähten

Die koreanische Forschergruppe geht nun einen sehr viel einfacheren Weg in Richtung Fälschungssicherheit. Sie erzeugt einen Fingerabdruck aus zufällig angeordneten Nanodrähten auf einer Polymer-Folie. Dafür beschichten die Wissenschaftler Silberdrähte mit einem Durchmesser von rund 70 Nanometern mit fluoreszierenden Farbstoffen in rot und grün und lassen den Zufall über die Anordnung dieser winzigen Drähte auf der Oberfläche eines transparenten PET-Films entscheiden. Die daraus resultierenden Muster sind nicht wiederholbar. Der jeweils zufällige Ort der Nanodrähte und ihre fluoreszierenden Farben liefern einen einzigartigen individuellen Barcode. Auslesen lässt sich dieser Barcode einfach durch ein optisches Mikroskop mit geringer Vergrößerung.

Jedes Gießen erzeugt ein neues Muster

Die dahinter stehende Idee ist bestechend einfach: Jedes erneute Gießen einer Handvoll Nanostäbchen auf eine Platte erzeugt ein neues Muster. Die Wahrscheinlichkeit, dass bei diesem Verfahren ein identisches Muster erzeugt wird, liegt bei Null. „Es ist nahezu unmöglich, die Fingerabdrücke zu replizieren, da es für einen Fälscher äußerst schwierig ist, die winzigen Nanodrähte in die gewünschte Form zu bringen“, sagt Hyotcherl Ihee vom KAIST.

Nanoskaline Briefmarke als Echtheitszertifikat

Den Forschern schwebt eine Art künstlicher Fingerabdruck in Form einer nanoskalinen Briefmarke als Echtheitszertifikat vor. In einem Langzeitexperiment haben die Wissenschaftler nachgewiesen, dass eine solche mit Nanodrähten bestückte Briefmarke auch nach zwei Jahren sicher und eindeutig identifiziert werden kann und somit das jeweilige Produkt vor Fälschung schützt.

Das Muster zu fälschen wäre immer teurer, als das geschützte Produkt

Und genau das macht diese Idee zu einer geeigneten Methode, um all den Produktfälschern das Handwerk zu legen. Die Erzeugung eines Fingerabdruckmusters ist vollkommen einfach, die Fälschung des Musters hingegen so gut wie nicht möglich. Und: Mit dieser Methode können eben nicht nur Banknoten, sondern auch Kreditkarten, Medikamente und auch Reisepässe vor Fälschern sicher geschützt werden. „Die Kosten, um eine identische, fälschungssichere Struktur zu entwickeln, wären zudem generell wesentlich höher als der Wert des zu schützenden Produkt an sich“, erläutert Ihee. „Daher glauben wir, dass diese Technik die Identifizierung von gefälschten Waren erheblich erleichtern und die Aktivitäten von Fälschern erheblich reduzieren wird.“

 

Ein Beitrag von:

  • Detlef Stoller

    Detlef Stoller ist Diplom-Photoingenieur. Er ist Fachjournalist für Umweltfragen und schreibt für verschiedene Printmagazine, Online-Medien und TV-Formate.

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