本杰明·富兰克林利用科学保护他的钱币免遭伪造

当他不忙于发明避雷针和双光眼镜、电死火鸡或在美国独立战争期间担任法国外交官时，18 世纪博学者本杰明·富兰克林也在创新纸币印刷。7 月 17 日发表在《美国国家科学院院刊》 （PNAS）上的一项研究发现，富兰克林可能为殖民地印刷了近 250 万张纸币，这些纸币最终成为美国的货币。而且他想出了一些非常原创的技术来做到这一点。

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研究小组分析了 1709 年至 18 世纪 90 年代间的约 600 张纸币，其中包括富兰克林在其印刷店网络中印刷的一些纸币，以及一些假币。

“本杰明·富兰克林认为，殖民地的经济独立是其政治独立的必要条件。大部分运往英属美洲殖民地的银币和金币都被迅速用来支付从国外进口的制成品，导致殖民地没有足够的货币供应来扩大经济，”研究报告合著者、圣母大学物理学家 Khachatur Manukyan 在一份声明中表示。

伪造是十三个殖民地印制纸币的一大障碍。货币随着时间的推移而演变，虽然已知最早的纸币可以追溯到中国唐朝（公元 618-907 年），但当富兰克林于 1728 年开设印刷厂时，纸币在殖民地还是一个相对较新的概念。没有传统的黄金或白银，纸币缺乏价值意味着它有贬值的风险。殖民时期没有标准化的钞票，因此造假者有很多机会用假钞冒充真钞。

为了解决这个问题，富兰克林开发了安全功能，使他的钞票更加独特。

“为了保证纸币的可靠性，富兰克林必须比造假者领先一步，”马努基扬说。“但我们知道他记录这些印刷决定和方法的账簿已经失传了。利用物理技术，我们能够部分恢复该记录所显示的内容。”

在这项研究中，研究小组使用光谱和成像仪器仔细观察了纤维、油墨和纸张，这些使得富兰克林的钞票与众不同，也使得它们难以复制。他们发现富兰克林使用的颜料更加独特，伪造的钞票鳃含有大量的钙和磷，但这些物质在真正的富兰克林钞票上只发现了少量痕迹。

虽然富兰克林在大部分印刷品中都使用一种由燃烧植物油产生的颜料，即灯黑，但他在货币中使用了一种由石墨制成的特殊黑色染料。这种颜料也不同于一种由烧焦的骨头制成的骨黑，造假者和富兰克林印刷厂网络之外的人都喜欢使用这种颜料。

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富兰克林网络印刷的纸币也具有独特的外观，这是由于一种半透明材料（他们将其识别为白云母）所致。研究小组推测，最初添加白云母使富兰克林印刷的纸币更加耐用，并且这种做法一直持续到它成为一种有用的防伪手段。

马努基扬表示，物理实验室很少会接触稀有和档案材料，这带来了特殊的挑战，但也证明了跨学科工作的重要性。

“很少有科学家对研究这样的材料感兴趣。在某些情况下，这些钞票是独一无二的。它们必须小心处理，不能损坏。这些限制会让许多物理学家对这样的项目失去兴趣，”他说。