Förfalskare som säljer utslag av populära skor, handväskor och andra föremål blir allt mer sofistikerade, tvingar tillverkare att hitta ny teknik för att ligga steget före. Nu, forskare som rapporterar in ACS Nano har utvecklat små "Janusbollar" som visar sin färgade sida under ett magnetfält. Dessa mikropartiklar kan vara användbara i bläck för etiketter mot förfalskning, som kunde verifieras med en vanlig magnet, säger forskarna.

I antik romersk mytologi, Janus var övergångarnas gud med två ansikten. Liknande, så kallade Janusbollar är mikrosfärer som har två sidor med distinkta egenskaper. Shin-Hyun Kim och kollegor ville göra Janus-kulor av två oblandbara hartser:en som innehöll magnetiska nanopartiklar, och en annan som innehöll kiseldioxidpartiklar. Den magnetiska sidan av bollen skulle också innehålla kimrök, vilket gör att halvklotet ser mörkt ut, medan kiseldioxidpartiklarna på andra sidan av bollen skulle självmontera till ett kristallint galler, producerar strukturella färger. Resultatet skulle bli små bollar som normalt har sina svarta sidor uppåt, förutom när ett magnetfält får dem att vända till sina färgglada sidor.

För att göra Janusbollar, forskarna använde en mikrofluidisk enhet för att förena droppar av de två hartserna, med ett ytaktivt ämne tillsatt för att stabilisera de sammanfogade dropparna till en sfärisk form. Eftersom den kiseldioxidhaltiga färgade sidan av dropparna var tyngre än den svarta magnetiska sidan, tyngdkraften fick den svarta sidan att spontant vända uppåt, som en roly-poly leksak, när bollarna lades i vatten. Sedan, forskarna riktade permanent de magnetiska nanopartiklarna i bollarna i samma riktning. Genom att applicera ett magnetfält i motsatt riktning, de kunde vända bollarna till sina färgade sidor.

Forskarna gjorde röda och gröna Janus-kulor genom att använda olika storlekar av kiseldioxidpartiklar, med sina magnetiska nanopartiklar riktade i motsatta riktningar. Genom att ändra riktningen på det applicerade magnetfältet, de kunde ändra färgerna på 3D-tryckta kameleont- och fjärilsformer. Att använda olika färger och orienteringar av Janus-kulor i bläck kan producera sofistikerade, användarinteraktiva taggar mot varumärkesförfalskning, säger forskarna.