导语：在伪造日益风行的今天，我们迫切需要一种相较于普通荧光标识更为复杂的防伪安全标识。新型防伪墨水或许可以做到，就像软性饮料的味道只能被模仿却不能保持完全一致一样，在保证墨水中含有同一配方时才可能在紫外光下显现同一色彩。

　　伪造品是许多商标持有者头疼的问题。公司销售额会因此降低，政府税收也会因此缩减。据国际商会统计，全球因伪造品和盗版品而造成的损失每年总计达到6500亿美元。

　　科学家和工程师为对抗货币伪造者开发出了许多技术。也许现在在你口袋中就有一个例子——我们几乎每天都在使用的纸币。它们是由特殊纸张制成，具有水印、全息图、光滑带等安全防伪标识。当我们递给收银员一张大面额钞票时，他们通常都会在紫外灯下检查货币的真伪。在紫外光灯下，我们就可以看到在日光下看不到的彩色图像。在紫外光线下发光的物质具有荧光性或发光性。相似的荧光标签设计也出现在我们的驾驶执照和护照上，它们均可在紫外光下发光。

　　尽管荧光材料被广泛用于保护高价值商品、政府文件和钞票，但是它们有一个缺陷，即一旦伪造者熟悉了荧光材料的配方，他们就可以轻易伪造荧光标识。

　　现在我们开发出的下一代荧光墨水将会给伪造者带来巨大的挑战。这些新型墨水打印出的图像所呈现出的颜色取决于内置分子加密的类型，而且只在紫外光下可见。每个用户都可以选择自己的墨水配方，因此即使是我们发明者也不能模仿出被保护的荧光标签。

　　这种新型墨水起源于我们在构建具有环状结构的荧光分子时的偶然发现。我们出乎意料地分离出一种叫做异轮烷（heterorotaxane）的化合物，即我们隐形墨水的活性成分。

　　a)采用我们的荧光墨水印制的梵高的向日葵 b) 该画在紫外光下 c) 该画在太阳光下 。图片来源：CC BY-NC-ND

　　异轮烷本身在紫外光下发出暗红色的光，但是它不寻常的分子排列会因一种名为环糊精（cyclodextrin，来源于玉米淀粉）的糖的加入而被扰乱。根据我们加入环糊精量的多少及这些环糊精与异轮烷的作用情况，我们可以使我们的墨水产生不同的荧光色彩。其光谱由红色到再到绿色。

　　在分子水平，无色的异轮烷与墨水中的成分相互作用。它选择性地包裹一些墨水的部分成分，阻止一些分子与另一些分子相连，并最终产生难以预料的颜色改变。而这种水平的复杂程度在之前的防伪工具中还是没有遇到过的。

　　我们的墨水和软性饮料的专利配方很类似。虽然人们可以使用材料配制出与其类似的口味，但是不了解精确的配方是不可能做出完全相同的口味的。

　　荧光墨水印在不同纸张上在紫外光下呈现不同颜色。图片来源：Stoddart Group, CC BY-NC-ND

　　不仅如此，荧光墨水对其应用的表面也很敏感。例如，在标准复印纸上呈现橘色的墨水在报纸上却呈现绿色，这种现象意味着这种新型荧光墨水也可用于识别不同纸张。

　　让我们回想一下电脑中的加密过程：使用密码算法保护原始信息，并将数据转换成一系列能被收件人解码的“随机”信息。

　　我们的荧光墨水的原理也差不多。“分子加密”过程包括选择一系列颜色变化的介质，并尝试各种介质不同的比例。用户可以设置他们自己的参数，从而根据不同的设置生成数以千计的色彩组合。单个的密码墨水配方能通过普通的喷墨式打印机打印在标签上。但是在没有全面了解加密设置的情况下是不可能复原设计者的设计流程的。

　　上图介绍了如何解码荧光染料中的信息。但是还需要方式的验证以确认一个物体是正规的还是假冒的。

　　我们开发出了一种验证机制，可以验证用荧光墨水打印出的已有图像中的信息。只要将验证表征物喷洒或涂抹在已打印的图像上即可验证真伪。尽管不同配方的墨水可能看上去颜色相同，但是当验证表征分子（如环糊精）加入时，不同配方的墨水就会有不同的反应。有许多可以引起不同颜色变化的验证表征物。这种验证机制靠的就是墨水原料中复杂分子的相互作用，所以即使伪造者能模仿出原始的荧光色彩，但是在验证阶段却几乎不可能复制出相同的颜色改变。

　　真品，赝品? 拿出你的验证纸巾和紫外线灯。图片来源：Simon A, CC BY-NC-ND

　　以上就是荧光墨水的工作原理。奢侈品生产商可以选择一个秘密配方配制专属墨水，然后在每一个手提包用该墨水打印标签，比如使用在正常光下不可见的墨水标签。购买产品的精品店店主或终端消费者可以通过在紫外光下观察打印的标签来确定其颜色是否与他们预想的一致。他们也可以在产品上涂抹验证表征物以确认颜色的变化是由验证分子的特定组合导致的，而且打印出的墨水颜色与生产商告诉他们应该看到的颜色是一致的。伪造者最终将无计可施，因为这个过程是不可模仿的。