Оптически активные структуры для противодействия контрафакту

Наноколлоидные гели становятся перспективным классом материалов, которые могут применяться в качестве чернил в двухмерной (2D) и трехмерной (3D) печати. Полимерные наночастицы (НП) обладают многими преимуществами в качестве потенциальных строительных блоков наноколлоидных гелей, благодаря возможности контролировать размеры, заряд, химию поверхности и функциональность НП, однако их применение в качестве красок для печати еще не изучено. В данной работе сообщается о функциональных наноколлоидных гидрогелях, сформированных путем перколяции противоположно заряженных латексных НП с различными размерами и плотностью заряда. Мы исследовали свойства наноколлоидных гелей по сдвиговому утоньшению и самовосстановлению, а также механические свойства полученных печатных пленок. Функциональность наночастиц была достигнута путем ковалентного мечения их различными флуоресцентными красителями, излучающими на двух разных длинах волн. Используя эти наночастицы, был показан простой способ 3D-печати многоцветных флуоресцентных рисунков, причем каждый цвет визуализируется при определенной, четко заданной длине волны возбуждения. Наноколлоидные гели состоят из непрерывной сети, содержащей, по крайней мере, один компонент NP. Благодаря большому контролю над их стабильностью, структурой, эластичностью и реологическими свойствами, а также функциональностью NP, физически сшитые наноколлоидные гели имеют перспективное применение в качестве "чернил" для экструзионной 3D-печати, то есть изготовления объектов путем цифрового контролируемого послойного осаждения жидких прекурсоров.

Одним из возможных применений этой технологии является 3D-печать оптически активных средств защиты от подделок. Узоры, напечатанные на функциональных материалах в диапазоне длин от микрометров до миллиметров, используются в культуре клеток, тканевой инженерии, оптике, технологиях защиты от подделок, генерации кодов быстрого отклика (QR) и штрих-кодов. Технологии предотвращения подделок крайне необходимы в настоящее время. Экономические исследования наглядно показывают, что производители во всем мире теряют от 15 до 30% своих доходов из-за подделки товаров. Одна из современных технологий предотвращения контрафакта - использование оптических активных структур: голоэтикеток, водяных знаков, оптических элементов.