Inicio Business Emprendimiento Desarrollan impresión única con imágenes “invisibles”

Desarrollan impresión única con imágenes “invisibles”

Investigadores de ChemBio Cluster de la Universidad ITMO han desarrollado una tecnología de impresión por inyección de tinta; que hace posible producir imágenes que sólo se pueden ver con luz polarizada, como cuando se usa la pantalla de un teléfono inteligente.

La nueva tecnología ayudará a los fabricantes a proteger sus productos de la falsificación.

Medida contra la falsificación

Toda empresa sueña con una forma rápida, fácil y económica de proteger sus documentos de la falsificación.

Los desarrolladores de software y videojuegos han resuelto más o menos el problema mediante el registro e interacción del usuario en línea. Pero los impresos físicos aún se pueden falsificar y casi no hay forma de protegerlos con contraseña. En este caso, sólo pueden ser de ayuda algunas pegatinas especiales o marcas de agua.

“Actualmente, el mercado de materiales poligráficos que pueden proteger los productos de la falsificación está creciendo exponencialmente”, explica Alexander Vinogradov. “Ahora se utilizan varios códigos QR y señales especiales para estos fines; pero sería genial tener un método de protección más accesible que no requiera atraer inversiones sustanciales”.

Al mismo tiempo, la particularidad de los productos que se pueden detectar mediante los métodos tradicionales nos permite confirmar su autenticidad. Dichos métodos deben actualizarse constantemente. Sin embargo, tarde o temprano esos métodos pueden ser reproducidos por oportunistas. El uso de la nueva impresión por inyección de tinta puede contrarrestar la falsificación y facilitará significativamente la producción de productos de embalaje; pero requiere una investigación seria de varios años sobre la composición química de la tinta”, agregó Vinogradov.

Aplicación de nano estructuras

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Los investigadores de ChemBio Cluster de ITMO han estado trabajando durante cinco años para lograr la aplicación de nano estructuras organizadas de alta resolución. En gran parte; la capacidad de producir imágenes invisibles a simple vista se debe a la creación de una tinta coloidal especial basada en partículas de celulosa a nano escalas capaces de orientarse sobre una superficie de manera especial.

El proyecto fue apoyado por la Russian Science Foundation y los resultados obtenidos en el primer paso fueron suficientes para cerrar un contrato con la compañía de tecnologías de protección JSC RPC KRYPTEN que incluye la implementación de la nueva tecnología en el ciclo de fabricación de la empresa.

¿Cómo lo hacen?

Para lograr esto, primero se tuvieron que resolver una serie de tareas teóricas y prácticas. Es decir, los investigadores tuvieron que crear una tinta coloidal especial basada en nano partículas de celulosa que pudieran orientarse de una manera específica sobre una superficie cuando el color se deposita mediante impresión por inyección de tinta. Los cristales en forma de nano varillas están programados para posicionarse a lo largo de un eje, convirtiéndose en una superficie ópticamente activa una vez que la tinta se seca. Esto permite el efecto de colores ópticos necesario para que aparezca en una luz polarizada.

“Se tuvo que encontrar una forma de aplicar una estructura óptica anisotrópica  a un sustrato transparente utilizando una impresora de inyección de tinta”, dice Alexander Vinogradov.

“En una estructura óptica anisotrópica, las nano partículas de celulosa giran alrededor de uno de los ejes que componen la denominada estructura nemática quiral. En pocas palabras, significa que las nano partículas en un sistema multicapa tienen un orden específico en lugar de distribuirse al azar. El grosor de dichas cubiertas creadas por la sedimentación de la tinta se elige para permitir la interferencia en la luz polarizada. Por lo tanto, la retroalimentación óptica en color de una imagen impresa que no se ve a la luz del día se puede detectar fácilmente cuando se somete a la luz de cualquier pantalla LCD, incluida la de un teléfono inteligente “.

¿Qué han logrado hasta ahora?

La tinta creada por los investigadores tiene una base de partículas especiales de 10 nm (nanómetros) de ancho y alrededor de 200 nm de largo. En una solución, estas partículas se organizan de forma caótica y cuando se aplican sobre el sustrato de la forma habitual mantienen este estado desorganizado.

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Sin embargo, utilizando métodos especiales de síntesis química y parámetros de aplicación tecnológica, los investigadores pudieron hacer que las partículas se orientaran a lo largo de uno de los ejes cuando se asentaron con una impresora de inyección de tinta. También pudieron preservar el efecto cuando las gotas de tinta sedimentada se fusionaron en el caso de imágenes macro.

“Esto se puede lograr modificando nano partículas en una solución, cuando se establecen sus propiedades de antemano, conociendo su carga, fuerza iónica, características de la solución y teniendo en cuenta cuáles deben ser estos parámetros durante la impresión”.

“Teniendo todo esto en cuenta, modificamos la tinta y elegimos su concentración para que la dinámica de las nano partículas, así como su repulsión y atracción mutua no les permita distribuirse caóticamente, y sólo se puedan orientar de forma paralela en relación de una a otra”, explica Alexander Vinogradov.

Luz Polarizada

Fotografías de patrones basados en s-CNC de patrones geométricos impresos con inyección de tinta sobre un sustrato de vidrio que muestran una respuesta óptica iridiscente en luz polarizada linealmente según el grosor de las capas depositadas y el ángulo relativo entre los polarizadores cruzados, incluidos esquemas de la posición relativa de los polarizadores lineales y el sustrato, barras de escala transversal = 1 cm.

Con este tipo de tecnología se puede imprimir cualquier imagen (números, letras, dibujos o logotipos) que sólo serán visibles con luz polarizada. Estas imágenes podrían potencialmente usarse en bienes, billetes de banco, boletos y otros objetos que requieran protección por parte del fabricante.

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Adan Avelar Islashttp://talent-network.org/
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