Onderzoekers van de ITMO University hebben een nieuwe benadering onthuld voor het printen van lichtgevende structuren op basis van nanodeeltjesinkt. De unieke optische eigenschappen van de inkt werden bereikt door middel van met europium gedoteerde zirkonia. Deeltjes van dit materiaal zijn nuttig gebleken voor het vervaardigen van gloeiende holografische coatings met een hoge mate van bescherming. belangrijk, de nieuwe aanpak maakt de fabricage van hologrammen op maat mogelijk door middel van een eenvoudige inkjetprinter.

Inkjetprinten met functionele nanodeeltjes heeft de laatste jaren veel aan populariteit gewonnen. Vanwege een aantal voordelen - gebrek aan toxiciteit, hoge brekingsindex en hoge kwantumopbrengst - luminescente nanodeeltjes vinden steeds meer toepassingen op het gebied van fotonica, theranostica en bio-imaging; ze worden gebruikt om biosensoren te produceren, visualiseren van kankercellen en in beveiligingsprinttechnologie. Maar om laboratoriumoplossingen op grotere schaal te implementeren, er moet een aantal stappen worden ondernomen om een ​​goede functionaliteit en stabiliteit te garanderen tijdens langdurige opslag van hologrammen.

De nieuwe inkt die is ontwikkeld door de wetenschappers van de ITMO University heeft eigenschappen die precies deze problemen aanpakken. In een reeks experimenten, het materiaal werd gebruikt voor het printen van monolagen van door luminescentie beschermde hologrammen en anti-namaakobjecten met een hoge stabiliteit en duurzaamheid.

"Met europium gedoteerde zirkoniumdioxide is een materiaal dat al tientallen jaren door onderzoekers over de hele wereld wordt bestudeerd en gebruikt. ons onderzoek is nieuw omdat het materiaal gebruikt om het oppervlak van regenbooghologrammen te beschermen. Hiertoe, we moesten bepaalde eigenschappen in het materiaal bereiken, " zegt Alexandr Vinogradov, co-auteur van het onderzoek en hoofd van de biochemiecluster van ITMO University. "Vooral, de nanodeeltjes in de inkt moeten qua grootte bijna identiek zijn. Strenge eisen worden ook gesteld door reologische parameters die de viscositeit van het materiaal bepalen - anders de inkt is mogelijk niet geschikt voor inkjetafdrukken. Ons doel was om een ​​materiaal dat aanvankelijk in een reageerbuis was gesynthetiseerd om te zetten in een stabiel colloïde dat op elk oppervlak kon worden geprint en aangebracht. Onze studie beschrijft het exacte proces van het maken van dergelijke functionele inkt."

Dit is verre van het eerste onderzoek naar inkjetprinten van lichtgevende optische nanostructuren dat is gedaan aan de ITMO University. Eerder, wetenschappers ontwikkelden 's werelds eerste methode voor het afdrukken van holografische afbeeldingen met een inkjetprinter. Vroeger, het team gebruikte inkt op basis van titaniumdioxide. Een van de meest veelbelovende toepassingen voor de nieuwe inkt is op het gebied van beveiligd printen, zoals de polygrafische vervaardiging van rekeningen, obligaties en documenten. In tegenstelling tot bestaande technologieën, de nieuwe methode maakt het mogelijk om op industriële schaal gevarieerde individuele hologrammen te creëren, bijvoorbeeld, een specifiek patroon of een nummerreeks op een document dat moet worden beveiligd.

De auteurs merken op dat het product klaar is voor praktische toepassing. De inkt is compatibel met de momenteel bestaande printkoptypen en kan worden gebruikt met bestaande productiemogelijkheden.