La falsificación causa grandes quebraderos de cabeza a los propietarios de marcas. Las empresas pierden ventas y los gobiernos, ingresos fiscales. Los costes que los productos falsificados y pirateados generan para las empresas ascienden a un máximo de 650.000 millones de dólares estadounidenses al año en todo el mundo, según la Cámara de Comercio Internacional.
Billete de 100 euros bajo luz ultravioleta.
Banco Central Europeo, CC BY
Científicos e ingenieros han desarrollado muchas técnicas para combatir a los falsificadores. Quizá lleve un ejemplo en el bolsillo ahora mismo: los billetes que usamos casi todos los días se fabrican con papel especial, marcas de agua, hologramas, bandas brillantes y muchas otras características de seguridad. Cuando entregamos un billete de alta denominación a un cajero, este suele examinarlo bajo una lámpara ultravioleta para comprobar si es auténtico o falso. Bajo esta luz, se puede ver una imagen en color que no es visible a plena luz del sol. Se dice que las luces que brillan bajo una lámpara UV son fluorescentes o luminiscentes. Las etiquetas fluorescentes similares de nuestros permisos de conducir y pasaportes también están diseñadas para brillar bajo luz ultravioleta.
Aunque estos materiales fluorescentes se han implementado ampliamente para proteger mercancías de gran valor, documentos gubernamentales y billetes, tienen una debilidad: una vez que los falsificadores conocen sus fórmulas, pueden imitarlos con bastante facilidad.
Ahora hemos inventado tintas fluorescentes de nueva generación que supondrán un formidable desafío para los falsificadores. Las imágenes impresas con estas nuevas tintas muestran colores que dependen de un tipo de «cifrado molecular» integrado y solo se hacen visibles bajo luz ultravioleta. Cada usuario puede elegir sus propias fórmulas de tinta, por lo que ni siquiera nosotros, los inventores, podremos imitar la etiqueta fluorescente protegida.
Representación de un heterorotaxano.
Stoddart Group, CC BY-NC-ND
Creación de la tinta
Esta nueva tinta tiene su origen en un descubrimiento fortuito que hicimos cuando intentábamos crear una molécula fluorescente que contuviera algunas moléculas con forma de anillo. Inesperadamente, aislamos un compuesto —conocido como heterorotaxano— que se ha convertido en el ingrediente activo de nuestra tinta invisible.
a) Los girasoles de Van Gogh impresos con nuestra tinta fluorescente b) bajo luz ultravioleta y c) luz solar.
CC BY-NC-ND
Por sí solo, el heterorotaxano brilla con un tono rojo oscuro bajo luz ultravioleta. Sin embargo, su inusual disposición molecular puede alterarse añadiendo un azúcar, concretamente ciclodextrina, que se obtiene del almidón de maíz. Según la cantidad de ciclodextrina que añadamos y cómo interactúe con el heterorotaxano, podemos ajustar nuestra tinta para que produzca distintos colores fluorescentes en un espectro que va del rojo al amarillo y al verde.
A nivel molecular, el heterorotaxano incoloro interactúa con los demás componentes de la tinta. Encapsula selectivamente algunas partes e impide que otras moléculas se adhieran entre sí, lo que acaba provocando un cambio de color algo difícil de predecir. Es un nivel de complejidad que no se había visto antes en las herramientas contra la falsificación.
Nuestras tintas se parecen a las fórmulas patentadas de los refrescos. Se podría aproximar su sabor con otros ingredientes, pero sería imposible reproducirlo exactamente sin conocer la fórmula con precisión.
Las tintas fluorescentes cambian de color bajo luz ultravioleta cuando se imprimen en distintos tipos de papel.
Stoddart Group, CC BY-NC-ND
Además, la tinta fluorescente también es sensible a la superficie sobre la que se aplica. Por ejemplo, una mezcla de tinta que parece naranja sobre papel de copia estándar se ve verde sobre papel de periódico. Este fenómeno significa que este nuevo tipo de tinta fluorescente puede utilizarse para identificar distintos papeles.
Cifrado y autenticación
Piense en los procesos de cifrado de la informática. Los algoritmos criptográficos protegen la información original y transforman los datos en un conjunto de información «aleatoria» que un destinatario descifra.
Nuestras tintas fluorescentes funcionan de manera similar. El proceso de «cifrado molecular» consiste en elegir un conjunto de agentes que cambian de color y experimentar con sus proporciones relativas. Los usuarios pueden fijar sus parámetros y generar así miles de combinaciones de colores mediante distintos ajustes. La fórmula secreta de cada tinta puede imprimirse en una etiqueta u otra marca con una impresora de inyección de tinta corriente. Es imposible aplicar ingeniería inversa al proceso sin conocer exhaustivamente los parámetros de cifrado.
La tinta de seguridad fluorescente puede tener una huella específica e imposible de falsificar.
Stoddart Group, CC BY-NC-ND
Así es como se codifica la información en el tinte fluorescente. Pero también hay que verificarla de algún modo para determinar si un objeto es legítimo o falsificado.
Hemos desarrollado un mecanismo de autenticación que puede verificar la información contenida en una imagen preexistente impresa con las tintas fluorescentes. Basta con rociar o frotar un indicador de autenticación sobre la imagen impresa. Aunque las tintas con fórmulas distintas pueden parecer del mismo color, reaccionarán de forma muy diferente cuando se aplique una molécula indicadora de autenticación, como la ciclodextrina. Existe una amplia biblioteca de indicadores de autenticación que pueden producir distintos cambios de color. Este mecanismo de autenticación es resultado de las complejas interacciones moleculares entre los ingredientes de la tinta; por eso, aunque un falsificador consiga imitar el color fluorescente original, será casi imposible reproducir el cambio de color durante el proceso de autenticación.
¿Auténtico o falso? Saque sus toallitas de autenticación y su luz UV.
Simon A, CC BY-NC-ND
Así funciona el proceso de principio a fin. Un fabricante de artículos de lujo elegiría un ajuste secreto para su tinta patentada. La empresa imprimiría una etiqueta para cada bolso, por ejemplo, con una tinta invisible bajo luz normal. Después, el propietario de cada boutique o el consumidor final que compre los productos podría ver la etiqueta impresa bajo luz UV para comprobar que coincide con el color esperado. También podría pasar por encima un hisopo de autenticación para confirmar que los cambios producidos por esa combinación concreta de moléculas de autenticación y tinta impresa son idénticos a los que el fabricante les ha indicado que deberían observar. Los falsificadores no tendrán suerte, ya que, en esencia, este proceso no se puede imitar.
Este artículo se publica en colaboración con The Conversation. Lea el artículo original.
La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde estas opiniones.
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Autores: Fraser Stoddart es profesor de Química en la Universidad Northwestern. Chenfeng Ke es investigador posdoctoral en Química en la Universidad Northwestern. Xisen Hou es estudiante de doctorado en Química en la Universidad Northwestern.
Imagen: Durante una rueda de prensa en la sede del banco central alemán Bundesbank, en Fráncfort, el 7 de mayo de 2014, se muestran bajo luz ultravioleta billetes de 10 euros recién introducidos. REUTERS/Ralph Orlowski.