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holographischer Farbdruck für optische Sicherheit 2019-01-09

Forscher der Singapore University of Technology and Design (SUTD) haben eine neue Art von Fälschungsschutzgerät entwickelt, das zur Fälschung von Fälschungen bei wichtigen Dokumenten wie Ausweisen, Reisepässen und Banknoten nützlich sein kann. Unter dem Namen "holographische Farbdrucke" demonstrierte das Forscherteam um Professor Joel Yang ein optisches Gerät, das als normaler Farbdruck unter weißem Licht erscheint, aber bei Beleuchtung mit Laserzeigern bis zu drei verschiedene Bilder auf einen entfernten Bildschirm projiziert. Im Gegensatz zu herkömmlichen diffraktiven optischen Elementen, die wie Milchglas aussehen und nur einzelne Bilder projizieren, können diese neuen holographischen Farbdrucke Fälschern abschreckend wirken und gleichzeitig hübsch aussehen. Darüber hinaus bestehen die Drucke aus Nano-3D-gedruckten Polymerstrukturen und finden besondere Anwendung in der optischen Dokumentensicherheit.

Fälschungen stellen eine große Bedrohung für das tägliche Leben dar. Laut einem Bericht von Credence Research wird die globale Anti-Fälschungsindustrie bis 2026 über 357 Milliarden US-Dollar erreichen. Produkte zum Schutz gegen Fälschungen sind wichtig und wichtig für den Schutz von Produkten und Dokumenten. Die beliebtesten Produkte zum Schutz gegen Fälschungen basieren auf Hologrammen, die überall zu finden sind, beispielsweise auf Verpackungen für elektronische Geräte, Medikamentenflaschen und Oberflächen von Bankkarten. Diese Anti-Fälschungs-Hologrammprodukte modulieren jedoch nur die Lichtphase und können leicht kopiert werden.

Das SUTD-Forschungsteam entwickelte eine neue Art von Fälschungsschutzvorrichtung, d. H. Holographischen Farbdruck, der sowohl die Phase als auch die Amplitude von Licht moduliert. Beim holografischen Farbdruck wird ein farbiges Bild unter weißem Umgebungslicht angezeigt, indem die Amplitude des Lichts eingestellt wird, während bis zu drei verschiedene Hologramme unter roter, grüner oder blauer Laserbeleuchtung projiziert werden. Dieses Kunststück wurde durch die Herstellung eines neuen Typs nanostrukturierter Pixel erreicht, die strategisch in einer Ebene angeordnet sind. Jedes Pixel wirkt als Geschwindigkeitsüberhöhung (Phasensteuerung) und Straßensperren (Amplitudensteuerung) für Licht. Die doppelte Funktion des holographischen Farbdrucks erhöht die Sicherheit und verhindert Fälschungen.

Professor Joel Yang teilte mit, dass die Farbpixel des Geräts durch Überlagern von strukturellen Farbfiltern auf Phasenplatten erzeugt werden. Nanostrukturierte Pfosten unterschiedlicher Höhe werden als strukturelle Farbfilter verwendet, um die Lichtamplitude zu modulieren. Das Team entwickelte einen Computeralgorithmus, der mehrere Bilder als Eingabe übernimmt und eine Ausgabedatei generiert, die die Positionen der verschiedenen Phasen- und Farbfilterelemente bestimmt. Der holoskopische Druck wurde dann mit Hilfe eines nanoskaligen 3D-Druckers modelliert. Das Team verwendete Luigi Russolos Kunstmalerei Perfume (1910) als Farbdruck, der unter weißem Umgebungslicht sichtbar ist. Unterschiedliche Dicken des polymerisierten Quaders werden verwendet, um die Phasenplatten zu modulieren und drei Multiplex-Hologramme zu bilden, die als roter Daumenabdruck, grüner Schlüssel und blauer Schrift mit der Bezeichnung "SICHERHEIT" projiziert werden. Alle diese Bilder waren in einem einzigen Druck eingebettet.

"Die Beziehung von Hologrammen bei der Bekämpfung von Fälschungen ist analog zu Antibiotika gegen Infektionen. Von Zeit zu Zeit werden neue Technologien benötigt, um Fälscher abzuhalten, da die altmodischen Hologramme leichter kopiert werden können", sagte Joel Yang

Er fügte weiter hinzu: "Zum ersten Mal werden mehrere farbselektive Hologramme mit fortschrittlichen Nanofabrikationstechniken zu einem farbigen Bild" gewebt ". Wir hoffen, dass diese neuen holographischen Farbdrucke benutzerfreundlich sind, aber die Fälscher unfreundlich: eine Herausforderung beim Kopieren und bietet verbesserte Sicherheit in Anwendungen zur Fälschungssicherheit. "

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Diese Studie wurde am 3. Januar 2019 in Nature Communications unter dem Titel "Holographische Farbdrucke für verbesserte optische Sicherheit durch kombinierte Phasen- und Amplitudenkontrolle" veröffentlicht.

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