Ученые из ИТМО, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Университета Торонто и СПбГУ создали гелевые чернила, которые позволяют с помощью 3D-печати получать многослойные изображения из сложных узоров. Такие «картинки» можно использовать в качестве меток для надежной защиты товаров от контрафакта. Предложенный метод экологичный и безопасный — его можно применять даже в пищевой промышленности.

Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced functional materials.

Разработка новых методов защиты товаров от подделок важна не только для производителей, которые теряют часть дохода из-за контрафакта, но и для покупателей. Некачественные подделки, особенно продуктов питания, косметики или лекарств, могут нанести урон здоровью потребителя. Самые популярные способы защиты от контрафакта — это радиочастотные метки и «невидимые» изображения.

Второй способ более перспективный, экологичный и безопасный. Если в основе радиочастотных меток — редкоземельные металлы, то скрытые картинки можно получать из возобновляемых ресурсов, например, органических и неорганических полимеров.

«Нам удалось разработать гелевые метки из полимеров, в толще которых может находиться сразу несколько картинок. И каждая такая картинка — это оптически активная структура. Их можно детально рассмотреть только под воздействием монохроматического облучения, то есть под определенной длиной волны — причем для каждого изображения можно задавать свое значение. То есть если злоумышленники смогут подделать одну часть метки, то не факт, что то же самое получится сделать и с другой. И к тому же будет сразу заметна разница между оригинальным паттерном и тем, что нанесли подпольным методом», – рассказывает инженер химико-биологического кластера Университета ИТМО Егор Рябченко.

Защитная метка без воздействия ультрафиолета

Защитная метка под воздействием ультрафиолета

Полученные учеными защитные метки можно наносить не только на ровные поверхности, но и на поверхности со сложной геометрией и с различными шероховатостями. Кроме того, по словам авторов исследования, они не проникают даже сквозь тонкие мембраны, что позволяет использовать их в том числе для пищевых упаковок. Также разработка подойдет для защиты брендов одежды: метки выглядят эстетично, легко отмываются органическими растворителями, не повреждают и не окрашивают ткань.

«Мы разработали технологию, которую можно использовать в качестве основы для получения более сложных чернил, уже адаптированных под конкретного производителя. Например, для производителей техники будет важна термостойкость, а для брендов одежды — пластичность структур. Как раз в числе наших дальнейших планов — эксперименты над рецептурой чернил. Меняя состав, мы сможем задавать им новые свойства», – объясняет Егор Рябченко.

Исследование поддержано грантом РНФ и Министерством науки и высшего образования.