Группа исследователей из Высшей школы инженерии Университета Нагоя разработала метод создания микроскопических сферических частиц на основе холестерических жидких кристаллов (ХЖК). Технология, вдохновленная строением панцирей жуков, подойдет для печати уникальных и безопасных QR-код для защиты товаров от подделок.
ХЖК — особый тип жидких кристаллов со спиральной структурой. Они обладают уникальными оптическими характеристиками, которые позволяют им избирательно отражать свет на определенных длинах волн. Эти свойства зависят от структуры спирали.
Ключевая проблема с такими частицами состоит в том, что отражаемый цвет может меняться в зависимости от ориентации наблюдателя относительно спирали. Кроме того, чем крупнее частица, тем сложнее контролировать ее свойства. Исследователи использовали метод дисперсной полимеризации для создания сферических структур размером в несколько микрометров.
В серии экспериментов исследователи продемонстрировали, что такие крошечные частицы обладают уникальным цветом, при этом он зависит от размера микросфер. Управляя диаметром, можно менять оптические свойства частиц. Кроме того, покрытие сферы специальным полимером улучшает окраску и термическую стабильность частиц.
На основе таких частиц можно создавать безопасные QR-коды, которые невозможно воспроизвести и подделать. Такой код для защиты от подделок может быть создан путем комбинирования цвета сферических частиц ХЖК с различными нехиральными пигментами, которые затруднят копирование. При этом с помощью специального кругового поляризатора, который пропускает нехиральный свет, но не пропускает хиральный свет, можно будет считать готовый код.
Читать далее:
Ученые развеяли популярный миф о домашних животных
Камень, выброшенный в космос, вернулся на Землю через тысячи лет
Ученые придумали, как обратить старение вспять без генной инженерии
На обложке: иллюстрация микросферы на основе холестерических жидких кристаллов. Изображение: Yukikazu Takeoka, Jialei He