Ученые химико-биологического кластера Университета ИТМО разработали технологию струйной печати, позволяющую наносить цветные изображения индивидуального исполнения, увидеть которые можно через экран смартфона. Новая технология поможет защитить производителей от подделок их товаров. Работа ученых опубликована в журнале ACS Applied Material Interfaces.
Чтобы добиться таких результатов, ученые на протяжении пяти лет работают над тем, чтобы методами растворной химии осуществить нанесение организованной наноструктуры высокого разрешения доступными способами. Получить эффект не видимых невооруженным глазом изображений удалось во многом благодаря созданию специальных коллоидных чернил на основе наноразмерных частиц целлюлозы, способных особым образом располагаться на поверхности.
«Рынок полиграфических материалов, которые могут защищать изделия от контрафактной продукции, растет в геометрической прогрессии. Для этих целей применяются различные QR-коды, специальные информационные сигналы, но хотелось бы иметь более доступные для производителей методы, без привлечения больших инвестиций. Использование методов струйной печати для защиты от фальсификации может значительно упростить процесс запуска производства упаковочной продукции, однако это требует серьезной многолетней проработки химического состава чернил», – расказал директор химико-биологического кластера университета ИТМО Александр Виноградов.
Если при обычном нанесении наночастицы распределяются хаотично, то при особом режиме струйной печати формируется наноархитектура из частиц, строго параллельных друг другу. Подобранная толщина покрытий, сформированная при осаждении чернил, приводит к возникновению необходимых оптических эффектов, наблюдаемых в поляризованном свете. Так, цветной оптический отклик напечатанного рисунка можно с легкостью наблюдать через экран смартфона или любого другого ЖК-экрана.
«Это достигается программированием наночастиц в растворе, когда мы заранее придаем им свойства, зная их заряд, ионную силу, характеристики растворов и какие показатели должны быть при печати. Учитывая все эти вещи, мы подбираем концентрацию чернил и проводим их модификацию, чтобы динамика наночастиц, их взаимное отталкивание и притяжение не позволяли бы им сформировать хаотичное распределение, а способствовали бы параллельному расположению относительно друг друга», – отметил Александр Виноградов.
Таким образом, можно напечатать любое полноцветное прозрачное изображение – цифру, букву, или какой-то рисунок, логотип. Потенциально такие «водяные» знаки можно использовать на товарах, банкнотах, билетах и других объектах, нуждающихся в защите производителя.
Фундаментальная проработка проекта осуществлялась при поддержке РНФ, после чего был заключен контракт с компанией АО НПО «Криптен» на внедрение новой технологии печати в производственный цикл.
Поделиться
