新加坡研究人员使用3D打印的纳米结构来制造防伪装置

 

新加坡科技与设计大学（SUTD）的研究人员发明了一种新型的防伪技术，称为全息彩色印刷品，用于保护身份证，护照和纸币等重要文件。由副教授Joel Yang领导的研究小组演示了一种光学装置，它在白光下显示为常规彩色打印，但在用激光照射时可将多达三幅图像投射到远处的屏幕上。与具有磨砂玻璃外观并仅投影单个图像的常规衍射光学元件不同，这些新的全息彩色印刷品将对伪造者具有更强的威慑力。此外，印刷品由纳米3D印打的聚合物结构组成，并且特别用于光学文件安全性。

 

SUTD研究团队开发了一种新的防伪措施 ：全息彩色印刷，可以调节光的相位和幅度。全息彩色打印通过调整光的幅度在环境白光下显示彩色图像，同时在红色，绿色或蓝色激光照射下投影多达三个全息图。这是通过制造战略性地布置在平面上的新型纳米结构像素来实现的。每个像素用作灯的减速带（相位控制）和路障（幅度控制）。全息彩色打印的双重功能可提高安全性并防止伪造。

 

副教授Joel Yang表示，设备的彩色像素是通过将结构彩色滤光片叠加到相位板上而创建的。不同高度的纳米结构柱用作结构彩色滤光器以调节光的幅度。该团队开发了一种计算机算法，该算法以多个图像作为输入，并生成一个输出文件，用于确定不同相位和彩色滤波器元素的位置。然后借助纳米级3D打印机对全息照片进行雕刻。该团队使用Luigi Russolo的艺术绘画Perfume（1910）作为彩色印刷品，可在环境白光下观看。不同厚度的聚合长方体用于调制相位板并形成三个多路复用全息图，投影为红色指纹，绿色键和蓝色字母，其显示为“安全”。所有这些图像都嵌入在一个印刷品中。

 

“全息图在打击假冒行为方面的关系类似于抗生素对抗感染。随着旧的全息图变得更容易复制，每隔一段时间就需要新的技术来阻止造假者，”Joel Yang说。 “这是第一次使用先进的纳米加工技术将多个有选择性的全息图”编织成彩色图像。我们希望这些新的全息彩色印刷品是用户友好的，但对伪造者不友好：它们很容易被验证，但复制难度很大，并且可以在防伪应用中提供增强的安全性。“