Des chercheurs du pôle ChemBio de l'Université ITMO ont développé une technologie d'impression à jet d'encre qui permet de produire des images qui ne peuvent être vues qu'en lumière polarisée, comme lors de l'utilisation d'un écran de smartphone. La nouvelle technologie aidera les fabricants à protéger leurs produits contre la contrefaçon. Un article concernant la technologie a été publié dans Interfaces de matériaux appliqués ACS .

Afin d'atteindre ces résultats, les chercheurs ont passé cinq ans à travailler sur un moyen d'utiliser des méthodes de chimie en solution pour appliquer des nanostructures organisées à haute résolution. En grande partie, la capacité de produire des images invisibles à l'œil nu est due à la création d'une encre colloïdale spéciale à base de particules de cellulose nanométriques capables de s'orienter sur une surface d'une manière particulière.

« Le marché des matériaux d'impression pouvant protéger les produits contre la falsification et la contrefaçon croît à un rythme géométrique. À cette fin, les fabricants utilisent divers codes QR et signaux de données, mais il serait préférable d'avoir des méthodes plus accessibles et ne nécessitant pas d'investissements majeurs. L'utilisation de l'impression à jet d'encre peut simplifier considérablement le processus de lancement de la production de matériaux d'emballage, mais cela nécessite de sérieuses recherches pluriannuelles sur la composition chimique de l'encre, " explique Alexandre Vinogradov, responsable du pôle ChemBio de l'Université ITMO.

Alors que la distribution des nanoparticules est chaotique dans des conditions régulières, l'utilisation de cette méthode spéciale d'impression à jet d'encre aboutit à une nanoarchitecture dans laquelle les particules sont strictement parallèles les unes par rapport aux autres. L'épaisseur de ces revêtements, qui se forme au fur et à mesure que l'encre se dépose, est choisi de manière à tenir compte de certains phénomènes optiques observés en lumière polarisée. Ainsi, la réponse optique colorée de l'image imprimée peut être facilement observée à travers n'importe quel écran LCD, dont celui d'un smartphone.

"Cet effet est obtenu en programmant les nanoparticules contenues dans la solution; nous les imprégnons de certaines qualités à l'avance, connaissant leur charge et leur force ionique, les propriétés de la solution et en gardant à l'esprit quels doivent être ces paramètres lors de l'impression, " dit Alexander Vinogradov. " Avec tout cela à l'esprit, nous choisissons la bonne concentration d'encre et la modifions pour que la dynamique des nanoparticules et leur attraction et répulsion mutuelles ne leur permettent pas de se répartir de manière chaotique, les assembler parallèlement les uns aux autres à la place."

Toute image transparente en couleur peut être imprimée de cette manière—un nombre, lettre ou un logo. Ces filigranes pourraient potentiellement être utilisés pour une sécurité accrue des produits, billets de banque, des billets, et articles similaires.