I ricercatori del ChemBio Cluster dell'Università ITMO hanno sviluppato una tecnologia di stampa a getto d'inchiostro che consente di produrre immagini che possono essere viste solo in luce polarizzata, come quando si utilizza lo schermo di uno smartphone. La nuova tecnologia aiuterà i produttori a proteggere i loro prodotti dalla contraffazione. Un articolo riguardante la tecnologia è stato pubblicato in Interfacce materiali applicati ACS .

Per ottenere questi risultati, i ricercatori hanno trascorso cinque anni a lavorare su un modo per utilizzare i metodi della chimica delle soluzioni per applicare nanostrutture organizzate ad alta risoluzione. In gran parte, la capacità di produrre immagini invisibili ad occhio nudo è dovuta alla creazione di speciali inchiostri colloidali a base di particelle di cellulosa su nanoscala capaci di orientarsi su una superficie in maniera particolare.

"Il mercato dei materiali di stampa in grado di proteggere i prodotti da falsificazioni e contraffazioni sta crescendo a un ritmo geometrico. A tal fine, i produttori utilizzano vari codici QR e segnali di dati, ma sarebbe preferibile disporre di metodi più accessibili e che non richiedano grandi investimenti. L'utilizzo della stampa a getto d'inchiostro può semplificare notevolmente il processo di avvio della produzione di materiale da imballaggio, ma richiede una seria ricerca pluriennale sulla composizione chimica dell'inchiostro, " spiega Alexander Vinogradov, capo del Cluster ChemBio dell'Università ITMO.

Mentre la distribuzione delle nanoparticelle è caotica in condizioni regolari, l'uso di questo speciale metodo di stampa a getto d'inchiostro si traduce in una nanoarchitettura in cui le particelle sono strettamente parallele tra loro. Lo spessore di tali rivestimenti, che si forma mentre l'inchiostro si deposita, è scelto in modo da tenere conto di alcuni fenomeni ottici osservati sotto luce polarizzata. Così, la risposta ottica colorata dall'immagine stampata può essere facilmente osservata attraverso qualsiasi schermo LCD, compreso quello di uno smartphone.

"Questo effetto si ottiene programmando le nanoparticelle contenute nella soluzione; le impregniamo in anticipo di determinate qualità, conoscendo la loro carica e forza ionica, le proprietà della soluzione e tenendo presente quali devono essere questi parametri durante la stampa, " dice Alexander Vinogradov. "Con tutto questo in mente, scegliamo la giusta concentrazione di inchiostro e la modifichiamo in modo che la dinamica delle nanoparticelle e la loro reciproca attrazione e repulsione non permetta loro di distribuirsi caoticamente, assemblandoli parallelamente l'uno all'altro."

Qualsiasi immagine trasparente a colori può essere stampata in questo modo:un numero, lettera o un logo. Queste filigrane potrebbero essere potenzialmente utilizzate per una maggiore sicurezza dei prodotti, banconote, Biglietti, e oggetti simili.