Химики всемирно известного Института точной механики и оптики Санкт-Петербурга разработали процесс производства люминесцентных наноструктур при помощи струйной печати. Они продемонстрировали, как можно создавать радужные голограммы, используя наночастицы специально подготовленных металлов, и опубликовали результаты своей работы в журналах Nanoscale и ACS Applied Material Interfaces.
Над технологией струйной печати оптических структур специалисты химико-биологического кластера университета работают уже несколько лет. На первых стадиях разработки учёные использовали в качестве чернил наночастицы диоксида титана; позже они стали использовать препараты, синтезированные на основе диоксида циркония с добавками европия.
О том, как записывается и защищается информация, читайте в нашей статье «Самые необычные носители информации»
Струйная печать функционализированными наночастицами – это научный тренд последних нескольких лет. Однако сохранить свойства полученных препаратов вне лаборатории непросто – необходимо решить ряд проблем, от потери функциональности препарата до снижения устойчивости структур при длительном хранении. Петербургские учёные смогли адаптировать полученные материалы для устойчивой и качественной струйной печати, разработав многоступенчатый технологический процесс.
«Диоксид циркония, допированный европием, — это материал, который исследователи по всему миру изучают и применяют уже несколько десятков лет. Новизна нашей работы заключается в том, что мы впервые использовали его для защиты поверхности радужных голограмм. Перед нами стояла задача осуществить синтез и сохранить начальные свойства полученных объектов, транслировав их в объекты предпромышленного производства чернил для струйной печати», – рассказывает один из авторов исследования, директор химико-биологического кластера ИТМО Александр Виноградов.
Одно из перспективных направлений применения новых чернил – это так называемая индустрия seciruty printing, то есть изготовление полиграфическим способом банкнот, ценных бумаг и других документов, которые нуждаются в защите от подделок. Рынок полиграфических материалов, которые смогут защищать от контрафактной продукции, сейчас уверенно и быстро растёт. Уникальность созданной учёными технике придаёт то, что их разработка позволяет создавать не тиражные, а индивидуальные полиграфические изделия с высокой степенью защищённости — допустим, для изготовления документов, предназначенных для конкретного пользователя. Разработка уже готова к использованию и выходу на рынок, институт ведёт переговоры с компаниями о коммерциализации изобретения. Чернила подойдут под самые распространённые существующие серии печатных головок, а значит, смогут найти своё применение на действующих производствах
