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纳米条码 “隐身”溯源【2】

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  纳米条形码并非新概念。赵宇亮说,纳米界一直有人在研究纳米条形码技术。有媒体在2005年报道称,韩国汉城大学化学系教授崔珍镐(译)领导的研究小组开发了一种纳米DNA条码系统,将具有某种特定信息的DNA粒子附着在产品上,需要识别产品时,通过DNA译码机对信息进行解读。2007年,微软公司打破黑白条码的传统,通过色彩存储更多信息。这种小三角形的彩色条码通过纳米技术,将不可见的物理防伪标志嵌入到条码的材料和印制墨水以及产品包装中。

  “我们在研发过程中遇到过困难,就是那些纳米粒子有不同的熔点。不过,我们在热力学和相位图的基础上解决了这个问题,同时形成了低共熔合金。”Ming Su在接受《中国科学报》记者采访时解释道,“纳米颗粒能够经受高温,其变化的过程也是可逆的。炸弹碎片被收集之后,经过冲洗,再通过离心分离机收集纳米颗粒,最后就可以被读取。”

  条形码更重要的使命

  在之前的报道中曾提到,纳米颗粒所做的条形码,可能将被应用于液体食品中,让牛奶、饮料等,不通过包装就可以被追溯生产源。问题是将纳米条形码放在食物中是否安全?赵宇亮表示,最好的策略是使用已经确认安全的纳米材料或食品添加剂制作纳米条形码。因为安全问题与条形码本身无关,而是需要确认构成条形码的材料本身是否安全、能否被生物降解等。Ming Su表示,安全性没有问题,“纳米颗粒可以被放进食品中,我们正在研究可食用的纳米颗粒,被添加进食品中。这些条形码都是安全的,可以被身体分解或吸收”。

  而且,纳米颗粒条形码的识别原理与普通条形码不同。后者往往都是通过黑白条的反射光不同被识别,白色物体能反射各种波长的可见光,黑色物体则吸收各种波长的可见光,所以当条形码扫描器光源发出的光经过两个凸透镜聚焦后,照射到光电转换器上,转换成相应的电信号输出到放大整形电路,整形电路把模拟信号转化成数字电信号,再经译码接口电路译成数字字符信息。而“纳米颗粒条形码则被热分析法读出,也被称为差示扫描量热分析。”

  “目前,我们正在尝试用最小量的纳米颗粒,检测爆炸物的出处。”Ming Su说。他在论文最后总结表明,纳米颗粒可以用于标记多种物品,这都要归功于纳米颗粒微小的体积,而尖锐的熔融峰和较大的热分析温度范围,使这种新方法能给犯罪调查带来极大的帮助。

  延伸阅读

  条形码的分类

  条码按照不同的分类方法、不同的编码规则可以分成许多种,现在已知的世界上正在使用的条码有250多种。条码的分类主要依据条码的编码结构和条码的性质来决定。例如,按条码的长度来分,可分为定长和非定长条码;按排列方式分,可分为连续型和非连续型条码;从校验方式分,又可分为自校验和非自校验型条码等。

  条码可分为一维条码和二维条码。一维条码是通常我们所说的传统条码。一维条码按照应用可分为商品条码和物流条码。商品条码包括EAN条码和UPC条码,物流条码包括128条码、ITF条码、39条码、库德巴条码等。二维条码根据构成原理、结构形状的差异,可分为两大类型:一类是行排式二维条码(2D stacked bar code);另一类是矩阵式二维条码(2D matrix bar code)。

  一个完好的条码的组成次序依次为:静区(前)、起始符、数据符、中间分割符(主要用于EAN码)、校验符、终止符、静区(后)。

  静区,指条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域,它能使阅读器进入准备阅读的状态,当两个条码相距间隔较近时,静区则有助于对它们加以辨别,静区的宽度通常应不小于6mm(或10倍模块宽度)。

  起始符、终止符,指位于条码开端和完毕的若干条与空,标志条码的开端和完毕,同时提供了码制辨认信息和阅读方向的信息。数据符,位于条码中间的条、空构造,它包含条码所表达的特定信息。

  构成条码的根本单位是模块,模块是指条码中最窄的条或空,模块的宽度通常以mm或mil(千分之一英寸)为单位。构成条码的一个条或空称为一个单元,一个单元包含的模块数是由编码方式决定的,有些码制中,如EAN码,一个单元由一个或多个模块组成;而另一些码制,如39码中,一个单元只要两种宽度,即宽单元和窄单元,其中的窄单元即为一个模块。(见习记者 袁一雪)