КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 25-79-10137
НазваниеОптические защитные метки на основе фазопеременных материалов
Руководитель Синельник Артем Дмитриевич, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет ИТМО" , г Санкт-Петербург
Конкурс №111 - Конкурс 2025 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, приоритетного направления деятельности Российского научного фонда «Поддержка молодых ученых»
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-708 - Лазерно-информационные технологии
Ключевые слова Фазопеременные материалы, оптические защитные метки, голография, не клонируемые оптические метки, рассеяния Ми, термометки
Код ГРНТИ29.31.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
С момента появления первых ценных материальных объектов перед человечеством встала задача защиты их от подделок и фальсификации. С развитием научно-технического прогресса методы защиты совершенствовались, однако параллельно с этим злоумышленники также использовали достижения науки для подделки защитных меток. Это привело к непрерывной "гонке инноваций" между создателями защитных решений и теми, кто стремится их обойти. В таких условиях разработка новых, более совершенных методов защиты остается актуальной и востребованной задачей.
Особое внимание в последние годы привлекают оптические защитные метки, основанные на принципах нанофотоники. Их ключевое преимущество заключается в высокой устойчивости к репликации, однако современные технологии микроскопии и нанофабрикации позволяют частично воспроизводить даже такие сложные системы. Это создает острую потребность в создании меток нового поколения, которые будут сочетать в себе свойства перезаписываемости, неклонируемости и многофункциональности. Кроме того, оптические защитные метки могут выполнять не только свою основную функцию — защиту от подделок, — но и использоваться для неразрушающего контроля различных параметров объекта или окружающей среды, таких как температура, влажность или давление.
Данный проект направлен на разработку инновационных оптических защитных меток на основе фазопеременных материалов. Использование материалов с управляемым изменением фазы открывает новые возможности для создания перезаписываемых и неклонируемых меток с повышенным уровнем защиты. Это достигается за счет введения дополнительной степени свободы — фазы материала, что значительно усложняет процесс подделки. В рамках проекта будут разработаны три типа защитных меток:
- Голографические метки с возможностью перезаписи информации;
- Неклонируемые метки на основе наночастиц, работающих в инфракрасном диапазоне;
- Термические метки, позволяющие осуществлять быстрый и точный контроль температуры с точностью до 1 градуса.
Помимо создания самих меток, в рамках проекта будет разработано специализированное программное обеспечение для считывания и обработки информации с защитных меток. Разрабатываемые технологии достигнут уровня готовности УГТ4 (проверка компонентов и макетов в лабораторных условиях) и будут соответствовать приоритетным направлениям Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, в частности, разделу "Перспективные материалы". Также результаты проекта обладают значительным потенциалом для коммерциализации и внедрения в реальный сектор экономики РФ.
Ожидаемые результаты
Проект направлен на создание прорывных оптических защитных меток, объединяющих достижения нанофотоники, активной фотоники и материаловедения. Основным результатом будет разработка и исследование трех различных типов оптических меток (голографические, неклонируемые и термические). Основная новизна проекта заключается в синергии передовых научных знаний в областях нанофотоники, активной фотоники, материаловедения, инженерии для создания уникальных защитных меток и современных IT-решений для их считывания. По результатам проекта будут созданы структуры с уровнем готовности технологии (УГТ 4). Например, впервые будут созданы голографические перезаписываемые метки на основе фазопеременных материалов. Кроме практической значимости и новизны будут также получены фундаментальные научные результаты в области взаимодействия света с веществом (light-matter interaction) для контроля волнового фронта с помощью структур из материалов с фазовой памятью.
Прикладная значимость проекта заключается в разработке отечественной технологий создания оптических защитных меток и специализированного ПО для их считывания для защиты материальных ценностей от фальсификации. Кроме того, термометки позволят проводить постоянный мониторинг температуры критически важных составных элементов оборудования, что повышает надежность критической инфраструктуры (энергетика, транспорт), сократив расходы на его ремонт.
Общественная значимость проекта заключается в укреплении технологического суверенитета России, создав задел для стартапов в области «умной» маркировки и промышленного мониторинга. Обучение молодых ученых современным технологиям основанных на передовых научных результатах и системами ИИ-декодирования формирует кадровый резерв для высокотехнологичных отраслей. Таким образом, проект не только решает актуальные научно-технические вызовы, но и становится катализатором для инновационной экономики, сочетая безопасность, эффективность и импортозамещение