Drukowanie 3D używane do tworzenia wydruków kolorów holograficznych w celu zwiększenia bezpieczeństwa

Naukowcy z Singapore University of Technology and Design (SUTD) nieustannie wymyślają nowe odkrycia i aplikacje do drukowania 3D, od pokazów świetlnych drukowanych w 3D po biokompatybilne hydrodżele. Teraz naukowcy z SUTD wykorzystali drukowanie 3D do opracowania czegoś, co nie tylko wygląda naprawdę fajnie, ale może być również wykorzystywane do powstrzymywania fałszowania.

Urządzenie, które naukowcy nazywają "kolorami holograficznymi", tworzy obrazy, które pojawiają się jako regularne kolorowe wydruki pod białym światłem. Pod czerwonym, zielonym lub niebieskim oświetleniem laserowym urządzenie wyświetla do trzech różnych hologramów. Jest w stanie modulować zarówno fazę, jak i amplitudę światła. Badania zostały udokumentowane w artykule zatytułowanym "Holograficzne wydruki w kolorze dla zwiększenia bezpieczeństwa optycznego za pomocą połączonej kontroli fazy i amplitudy."

Konwencjonalne optyczne urządzenia zabezpieczające zapewniają uwierzytelnianie poprzez manipulowanie określoną właściwością światła w celu uzyskania charakterystycznego podpisu optycznego . Mikroskopijne wydruki kolorowe modulują amplitudę, a hologramy modulują fazę światła, ale naukowcy uważają, że tę strukturę można łatwo naśladować. Zaprojektowali więc piksel, który nakłada strukturalny element koloru na płytkę fazową, aby kontrolować zarówno fazę, jak i amplitudę światła. Następnie ułożyli piksele w monolityczne wydruki, przy czym każdy piksel został rozmieszczony strategicznie w płaszczyźnie. Nanostrukturyzowane słupki o różnych wysokościach zostały użyte jako strukturalne filtry kolorowe do modulowania amplitudy światła.

Naukowcy stworzyli również algorytm, który pobiera wiele obrazów jako dane wejściowe i generuje plik wyjściowy w celu określenia pozycji w różnych fazach i kolorowe elementy filtrujące. Następnie wykorzystali nanoskalową drukarkę 3D, aby stworzyć holoskopowy odbitka obrazu malarza Luigiego Russolo z 1910 roku "Perfumy". Kolorowy nadruk widoczny jest pod wpływem białego światła. Różne grubości spolimeryzowanego prostopadłościanu zostały użyte do modulacji płyt fazowych i utworzenia trzech multipleksowanych hologramów, rzutowanych jako czerwony odcisk kciuka, zielony klucz i niebieskie litery z napisem "BEZPIECZEŃSTWO". Obrazy zostały osadzone w druku. < p> Holograficzne wydruki kolorowe mogą być łatwo zweryfikowane, zdaniem naukowców, ale trudno je naśladować.

"Związek hologramów w zwalczaniu podrabiania jest analogiczny do antybiotyków przeciwko infekcjom" - powiedział profesor Joel Yang. "Od czasu do czasu potrzebne są nowe technologie, aby powstrzymać fałszerzy, gdy staromodne hologramy stają się łatwiejszecopy. "

Wydruki składają się z nano 3D drukowanych struktur polimerowych i mogą być używane w optycznym zabezpieczeniu dokumentów. Informacje w wydrukach są kodowane tylko w reliefach powierzchni pojedynczego materiału polimerowego, więc nanoskalowe drukowanie 3D może być następnie wykorzystane do masowej produkcji niestandardowych wzorników przy pomocy nanoimprintowej litografii.

"Po raz pierwszy wiele hologramów są wybiórcze dla koloru, są "wplecione" w kolorowy obraz za pomocą zaawansowanych technik nanofabrykacji, "powiedział Yang. "Mamy nadzieję, że te nowe holograficzne wydruki kolorowe są przyjazne dla użytkownika, ale fałszerz jest nieprzyjazny: są one łatwo weryfikowane, ale trudne do skopiowania i mogą zapewnić większe bezpieczeństwo w aplikacjach przeciwdziałających fałszerstwom."

Autorami artykułu są Kevin T.P. Lim, Hailong Liu, Yejing Liu i Joel K.W. Yang.