Design de novas tintas e dispositivos híbridos com aplicações forenses : biocompatíveis, multiestímulos, luminescentes, reversíveis e instantâneos

Abstract

Muitos esforços têm sido feitos na busca por dispositivos de segurança que atendam aos requisitos desejáveis como de fácil obtenção e aplicação, que não apresentem toxicidades e que sejam de detecção fácil e rápida. Frente aos desafios, este trabalho reporta a síntese de novos materiais híbridos para confecções de tintas e dispositivos de segurança impressos pelo método DoD (Drop-on-Demand) com atuador piezoelétrico para aplicações forenses com design que atendam tais requisitos. Os materiais híbridos foram obtidos suportando complexos de íon európio trivalente (Eu3+) em nanoesferas de sílica do tipo MCM48 e as tintas foram elaboradas usando suspensões destes híbridos em solução de etanol/etileno glicol, posteriormente impressos em substrato polimérico para confecções dos dispositivos de segurança. Essa nova tecnologia desenvolvida, apresenta uma forma simples e segura de armazenar informações com diferentes níveis de segurança usando materiais biocompatíveis. Essas informações podem ser reveladas e suprimidas a partir de estímulos externos: adição de um reagente específico (estímulo químico) seguido da exposição à radiação UV (estímulo físico) para revelar o material e tratamento térmico (estímulo físico) para suprimir a luminescência. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X de pó, espectroscopia de absorção na região do infravermelho, termogravimetria, microscopia eletrônica de varredura, porosimetria, fotoluminescência e viabilidade celular. Os espectros de infravermelhos apresentaram os estiramentos simétrico e assimétrico dos grupos carboxila nos materiais contendo o íon Eu3+ e os perfis de TGA mostraram maiores estabilidades para os híbridos com íon, sugerindo interações dos ligantes com o európio. A fotoluminescência confirmou essa interação com perfis espectrais dos cátions Eu3+ , atribuídas às transições 4f-4f. As tintas apresentaram comportamentos satisfatórios, sem presença de gotas satélites, frente ao método DoD, bem como os dispositivos confeccionados exibiram resultados animadores com aos estímulos externos. A cinética da luminescência confirmou a reversibilidades dos dispositivos frente ao estímulo de calor. Todas essas características tornam os materiais bastante atrativos para o desenvolvimento de novas tecnologias de dispositivos de segurança, principalmente porque podem ser de difícil falsificar, visto que apresentam respostas reversíveis a múltiplos estímulos externos.