Новости

7 августа, 2023 16:50

В ИТМО научились создавать несмываемые защитные голограммы для металлических предметов

Ученые Института лазерных технологий ИТМО предложили доступную технологию создания защитных голограмм для изделий из металла. С помощью лазера прямо на часы или промышленные детали можно наносить несмываемые многоцветные изображения с визуальными эффектами динамики, анимации и объема — по ним легко отличить оригинал от подделки. В сравнении с классическими методами записи технология не требует большого количества сложных оптических элементов, что значительно упрощает и удешевляет разработку высоконадежных защитных меток.
Источник: Дмитрий Григорьев, ITMO.NEWS

Для защиты металлических изделий от контрафакта — например, часов — часто используют голографические наклейки. Наклейки представляют собой структуры из полимера и металлической фольги с заданным набором дифракционных решеток — параллельных равноотстоящих друг от друга микроскопических штрихов. Благодаря решеткам наклейки переливаются разными цветами. 

Такие метки создают типографическими методами — например, горячим тиснением фольгой. За одну минуту можно записать нескольких тысяч одинаковых оттисков. Однако, во-первых, это лишает их индивидуальности, а во-вторых, как и любую наклейку, метку можно удалить с поверхности, что снижает надежность защиты. Первое ограничение частично решают нанесением на них индивидуальных номеров, второе — полностью обойти пока не удавалось.

Ученые ИТМО предложили технологию, которая позволяет наносить защитные голограммы сразу на поверхность любого металла, причем каждая получается с индивидуальным рисунком. 

«Мы начали проект с записи дифракционных решеток на разных поверхностях. Самую высокую эффективность решетки показали на металле, так как этот материал хорошо отражает свет в видимом диапазоне. Это свойство как раз и позволяет раскладывать световое излучение в спектр и получать красочные переливы. Затем на основе управления решетками мы научились создавать изображения с эффектами анимации и объема. Нам удалось это сделать без сложных оптических схем и приборов: для записи голограмм мы использовали только один лазерный пучок (с возможностью менять прямо в процессе его направление и поляризацию). В промышленности же используют интерференционные схемы — пересечение двух пучков, что требует дополнительных оптических элементов и настроек, поэтому цена и время изготовления там гораздо выше», – рассказывает Михаил Москвин, руководитель проекта, инженер Института лазерных технологий ИТМО. 

Ученые модернизировали лазерную установку с помощью специально разработанных модуля управления излучением, который и позволяет получать нужные визуальные эффекты, и программы, связывающей шаблон защитной голограммы с режимами модуля. Создание индивидуальных меток состоит из трех этапов. Сначала ученые разрабатывают дизайн метки в графическом редакторе. Там же задают необходимые визуальные параметры: под каким углом картинка будет менять цвет, объем и форму. На втором этапе загружают макет метки в программу. Затем в лазерную установку помещают изделие, и под воздействием лазера на металл появляется отпечаток с заданными эффектами. 

Пока технология автоматизирована процентов на 30%, сейчас для записи голограммы размером 2,5 см2 нужна примерно минута. Ученые продолжают эксперименты, чтобы повысить эти показатели. Также в будущем в метки внедрят дополнительные уровни защиты, которые будут считываться специальными приборами, — например, по аналогии отпечатков пальцев структура голограмм будет неклонируемой. 

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда (проект № 21-79-10241).

26 февраля, 2024
«Для авиастроения и космической промышленности»: российские ученые разработали новые высокотехнологичные сплавы
Российские ученые разработали линейку жаростойких и прочных сплавов, которые могут найти применени...
22 февраля, 2024
Ученые разработали новую технологию синтеза наночастиц берлинской лазури
Ученые лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии ИЭГМ УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН) ра...