Университет ИТМО. Образец радужной голограммы, распечатанной на струйном принтере.

Ученые Университета ИТМО предложили первый способ печати голограмм на струйном принтере

Ученые из Университета ИТМО впервые в мире продемонстрировали способ получения голографических изображений и текста методом струйной печати с использованием обычного принтера. Такой принципиально новый подход позволит значительно удешевить технологию и сократить время изготовления так называемых радужных голограмм, которые повсеместно используются для защиты и декорирования ценных изделий от пиратства и фальсификации. Результаты работы ученых были опубликованы 17 ноября в научном журнале Advanced Functional Materials.

Группа ученых под руководством Александра Виноградова, главного научного сотрудника международной лаборатории «Растворная химия передовых материалов и технологий» Университета ИТМО, открыла простой и быстрый способ получения голографических изображений, основанный на использовании специальных нанокристаллических чернил из диоксида титана. Нанесение чернил стало возможным при помощи обычной струйной печати, что впервые позволяет говорить о возможности создания уникальных голографических изображений в считанные минуты.

Радужные голограммы широко используются в качестве средства технической гарантии продукции и для борьбы с подделыванием банковских карт, купюр, ценных бумаг и ряда других изделий. Помимо этого, голография также является современным объектом декорирования и активно внедряется в технологии полиграфической печати. При этом, несмотря на то, что технология получения изобразительных голограмм была разработана еще в середине 60-x годов, существует ряд технических сложностей, препятствующих ее дальнейшему распространению.

«Классический процесс изготовления голограммы трудоемок и включает много этапов. Сначала делают мастер-голограмму, которую записывают лазером на тонком слое фоточувствительного полимера, после чего полимер сушат и удаляют его незасвеченные области, — рассказывает Александр Яковлев, первый автор статьи, инженер-исследователь лаборатории. — Затем трафарет с отпечатанной голограммой переносят на металлическую подложку, которая уже путем штампования создает микрорельеф на поверхности пластичных изделий».

По словам ученого, в совокупности на весь процесс получения голографического рисунка может уйти до нескольких дней. Более того, для изготовления мастер-голограмм необходимы виброизоляция и строгий контроль температуры.

«Сделать печать отдельных голографических изображений доступной и быстрой ранее еще никому не удавалось», — добавляет Александр Яковлев.

Созданные учеными нанокристаллические чернила из коллоидного раствора диоксида титана позволяют многократно сократить издержки производства радужных голограмм. Чернила наносят струйным принтером на микрорельефную поверхность, а затем просто покрывают слоем обычного лака, в результате чего голографический рисунок проявляется исключительно в тех областях, где были нанесены чернила.

«Особенностью наших чернил является высокий показатель преломления во всем видимом диапазоне света, — объясняет руководитель работы Александр Виноградов. — Использование наноразмерного слоя с высоким показателем преломления формирует маскирующий слой, сохраняющий эффект радужного переливания после нанесения лака или полимерного слоя. Поэтому мы можем наблюдать голографию только в местах, где нанесены чернила».

Разработанная методика позволит получать голограммы любых размеров, упростит и удешевит процесс их изготовления, а также сделает возможным печать уникальных изделий в готовом виде в течение нескольких минут.

Статья:

«Sol-gel assisted inkjet hologram pattering», Alexandr V. Yakovlev, V.A. Milichko, V.V. Vinogradov, and Alexandr V. Vinogradov. Advanced Functional Materials,

Nov. 17, 2015

Дмитрий Мальков,
Отдел по научным коммуникациям Университета ИТМО

Архив по годам: