​Ученые из Санкт-Петербурга разработали особые наночастицы, при помощи которых можно печатать полноценные цветные голограммы практически на любом материале, используя обычный струйный принтер. Инструкции по производству подобных "голочернил" были опубликованы в журнале Advanced Functional Materials (исследования поддержаны в том числе грантом РНФ — прим. ред. сайта rscf.ru).

"Сейчас для печати голограмм используются, в основном, непрямые методы. Например, на металле вытравливается рельеф, который затем под прессом переносится на бумагу. Но эта технология сложна и не подходит для любой поверхности. Мы нашли способ прямой печати голограмм, что гораздо проще", ‒ рассказывает Кирилл Келлер, химик из Университета ИТМО в Санкт-Петербурге.

Первые голограммы были получены венгерским физиком Денешом Габором в 1947 году, который изобрел этот термин и открыл принципы постройки таких изображений. Как правило, для записи голограмм используется луч лазера, отражающийся особым образом от объекта и формирующий его трехмерное изображение на фотопластинке или другой светочувствительной поверхности.

Российские химики нашли более простой и удобный способ создания голограмм, обратив внимание на то, что некоторые типы наночастиц могут объединяться в так называемые фотонные кристаллы при высыхании капель воды или других жидкостей, в которых они находятся.

Фотонными кристаллами ученые называют особые природные или искусственные материалы, которые пропускают лишь определенные волны света или взаимодействуют с ними, что придает им необычные оптические свойства. Примеры подобных структур можно найти на крыльях бабочек и других насекомых, имеющих "металлическую" окраску, а также в драгоценных камнях-опалах, играющих цветами на Солнце.

Как обнаружили российские ученые, обычные струйные принтеры можно использовать для массовой "печати" подобных кристаллов с разными оптическими свойствами и цветом, меняя размеры капли, ее форму, а также концентрацию, размеры и структуру самих наночастиц.

 

Фото: Голограммы, полученные с помощью чернил, которые разработал Кирилл Келлер. Источник: Университет ИТМО

По словам Келлера и его коллег, главные плюсы подобного подхода, помимо его дешевизны, заключаются в том, что он позволяет печатать голограммы на обычной фотобумаге, стекле и любых других поверхностях без их предварительной подготовки или каких-то других операций, требующих времени и ресурсов.

Чтобы голограммы получались цветными, химики разработали три состава чернил. Размеры наночастиц в них были подобраны так, чтобы практически под прямым углом кристаллы на их основе были окрашены в красные, зеленые и синие цвета.

Комбинируя эти три состава, можно создавать полноцветное изображение с голографическим эффектом. Подобные голограммы, как считают ученые, найдут применение в банковской сфере и в других областях быта и экономики, где необходима защита подлинности или голографические эффекты.

Источники

Российские химики создали наночернила для печати цветных голограмм
Российский научный фонд (rscf.ru), 20/04/2018

Похожие новости

  • 25/10/2017

    Российские ученые получили престижную премию за работу с многофункциональными материалами

    ​Российские ученые из Университета ИТМО получили престижную премию Ulrich Award за свои работы в области золь-гель технологий. Вручение премии состоялось на международной конференции Sol-Gel 2017, которая проходила с 3 по 8 сентября в г.
    1160
  • 15/06/2018

    Ученые создали новый сверхтвердый материал

    ​Химики из России и Китая предсказали новый сверхтвердый материал, который который можно будет применять в бурении, машиностроении и других областях. Он превосходит по своим свойствам победитовые сплавы, которые применяются в этих областях сегодня.
    826
  • 25/04/2018

    Сотрудники ОмГТУ исследовали поведение двухкомпонентной газовой смеси при ее осаждении

    ​Сотрудники Омского государственного технического университета (ОмГТУ) построили решеточную модель и исследовали поведение двухкомпонентной газовой смеси при ее осаждении на поверхность твердого тела. Полученные данные иллюстрируют практически все возможные варианты взаимодействия молекул на плоскости и могут быть полезны для истолкования результатов специалистов в самых разных областях химической науки.
    845
  • 25/04/2018

    Наночастицы помогут разглядеть белки при экстремально высоких температурах

    ​Российские ученые создали многофункциональное наноустройство из диэлектрических наночастиц на металлической подложке. С его помощью можно определять температуру и состояние окружающих молекул.
    864
  • 25/02/2019

    Исследования алтайских ученых получили поддержку Российского научного фонда

    ​Впервые в истории Бийского технологического института АлтГТУ им. И.И. Ползунова проводимые исследования получили поддержку Российского научного фонда в рамках Президентской программы исследовательских проектов.
    514
  • 13/10/2017

    Технология сибирских ученых поможет отапливать дома при помощи холода

    ​Ученые из Института катализа СО РАН придумали, как из холода получить тепло, которое можно будет использовать для отопления в суровых климатических условиях. Для этого они предлагают в условиях низкой температуры поглощать пары метанола пористым материалом.
    3027
  • 04/09/2019

    Цитируемые ученые ТПУ: катализаторы из золота и оболочки для ТВЭЛов

    ​Проект «Цитируемые ученые ТПУ» подводит итоги публикационной активности ученых Томского политехнического университета за летний период. Самый высокоцитируемый соавтор статей ученых ТПУ имеет индекс Хирша 75, а самый высокорейтинговый журнал — импакт-фактор 9,405 (Green Chemistry, Q1).
    905
  • 07/05/2018

    Российские химики научились печатать на струйном принтере голограммы нового типа

    ​Российские химики впервые в мире научились печатать scratch holograms («нацарапанные голограммы»). Этот тип голограмм удобно считывать с любого ракурса. Создатели технологии предлагают наносить такие изображения на этикетку как уникальный код, подтверждающий подлинность изделия.
    919
  • 18/06/2018

    Сибирские ученые превратили сельхозотходы в уникальную наноцеллюлозу

    Сотрудники Института проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российской академии наук (ИПХЭТ СО РАН) разработали новый дешевый способ получить важный для промышленности материал – бактериальную наноцеллюлозу.
    1541
  • 20/08/2018

    Учеными созданы железные спирали тоньше человеческого волоса

    ​Исследователи СПбГУ смогли синтезировать микроспирали соединений железа диаметром около 12 микрон - почти в десять раз тоньше человеческого волоса. Их можно будет использовать, например, для создания сенсоров с высокой чувствительностью, а также в качестве миниатюрных электромагнитов или индукторов.
    884