I ricercatori dell'Università ITMO hanno svelato un nuovo approccio per la stampa di strutture luminescenti basate su inchiostro a nanoparticelle. Le proprietà ottiche uniche dell'inchiostro sono state ottenute mediante zirconia drogata con europio. Le particelle di questo materiale si sono dimostrate utili per la produzione di rivestimenti olografici luminosi con un alto grado di protezione. È importante sottolineare che il nuovo approccio consente la fabbricazione di ologrammi personalizzati mediante una semplice stampante a getto d'inchiostro.

La stampa a getto d'inchiostro con nanoparticelle funzionali ha guadagnato molta trazione negli ultimi anni. A causa di una serie di vantaggi:mancanza di tossicità, alto indice di rifrazione e alta resa quantica:le nanoparticelle luminescenti stanno trovando più applicazioni nei campi della fotonica, teranostica e bioimmagini; sono utilizzati per produrre biosensori, visualizzare le cellule tumorali e nella tecnologia di stampa di sicurezza. Ma per implementare soluzioni fatte in laboratorio su una scala più ampia, è necessario intraprendere una serie di passaggi per garantire la corretta funzionalità e stabilità durante la conservazione a lungo termine degli ologrammi.

Il nuovo inchiostro sviluppato dagli scienziati dell'Università ITMO possiede caratteristiche che affrontano proprio questi problemi. In una serie di esperimenti, il materiale è stato utilizzato per la stampa di monostrati di ologrammi protetti da luminescenza e oggetti anticontraffazione ad elevata stabilità e durata.

"Il biossido di zirconio drogato con europio è un materiale che è stato studiato e utilizzato per decenni dai ricercatori di tutto il mondo. Tuttavia, la nostra ricerca è nuova in quanto utilizza il materiale per proteggere la superficie degli ologrammi arcobaleno. A tal fine, abbiamo dovuto ottenere determinate caratteristiche nel materiale, "dice Aleksandr Vinogradov, co-autore della ricerca e responsabile del Cluster Biochimica dell'Università ITMO. "In particolare, le nanoparticelle contenute nell'inchiostro devono essere di dimensioni quasi identiche. I requisiti rigorosi sono imposti anche da parametri reologici che determinano la viscosità del materiale, altrimenti l'inchiostro potrebbe non essere adatto per la stampa a getto d'inchiostro. Il nostro obiettivo era trasformare un materiale inizialmente sintetizzato in una provetta in un colloide stabile che potesse essere stampato e applicato su qualsiasi superficie. Il nostro studio descrive l'esatto processo di creazione di tale inchiostro funzionale."

Questa è lungi dall'essere la prima ricerca sulla stampa a getto d'inchiostro di nanostrutture ottiche luminescenti che è stata condotta presso l'Università ITMO. Prima, gli scienziati hanno sviluppato il primo metodo al mondo per stampare immagini olografiche utilizzando una stampante a getto d'inchiostro. Allora, il team ha utilizzato inchiostro a base di biossido di titanio. Una delle applicazioni più promettenti per il nuovo inchiostro è nel campo della stampa di sicurezza, come la produzione poligrafica di banconote, obbligazioni e documenti. A differenza delle tecnologie esistenti, il nuovo metodo consente di creare vari ologrammi individuali su scala industriale, ad esempio, un modello specifico o una sequenza numerica su un documento che richiede protezione.

Gli autori fanno notare che il prodotto è pronto per l'applicazione pratica. L'inchiostro è compatibile con i tipi di testine di stampa attualmente esistenti e può essere utilizzato con le capacità di produzione esistenti.