Wissenschaft

Ein neues Nanomaterial zur Bekämpfung von Fälschungen

Ein Display, das Fälschungen vollständig blockiert

Schematische Darstellung schaltbarer Metaoberflächen Das Vollfarbbild wird durch den Polarisationswinkel (0 ° und 90 °) des einfallenden Lichts eingeschaltet (oben) und verborgen (unten), wodurch es für die Kryptographie anwendbar ist. Bildnachweis: POSTECH

Trotz der Fälschungsbekämpfungsinstrumente für Luxushandtaschen, handelbare Wertpapiere und Ausweise nehmen gefälschte Waren zu. Es besteht eine Nachfrage nach der nächsten Generation von Fälschungstechnologien – die die traditionellen übertreffen -, die nicht einfach zu fälschen sind und unterschiedliche Daten enthalten können.


Ein POSTECH-Forschungsteam unter der Leitung von Professor Junsuk Rho von den Abteilungen Maschinenbau und Chemieingenieurwesen, Ph.D. Den Kandidaten Chunghwan Jung von der Abteilung Chemieingenieurwesen und Younghwan Yang von der Abteilung Maschinenbau ist es gemeinsam gelungen, ein schaltbares Display zu schaffen Gerät mit Nanostrukturen, die verschlüsselt werden können Vollfarbbilder abhängig von der Polarisation des Lichts. Diese Ergebnisse wurden kürzlich in veröffentlicht Nanophotonik.

Das vom Forscherteam entwickelte neue Gerät wurde mit einer Mikrostruktur hergestellt, die etwa tausendmal dünner ist als eine Haarsträhne, die als Metaoberfläche bezeichnet wird. Es ist bekannt, dass unterschiedliche Farben durch gleichmäßige Mikrostrukturen innerhalb der Metaoberfläche ausgedrückt werden können. Da die diesmal erzeugten Mikrostrukturen sehr kleine Pixel haben, haben sie eine hohe Auflösung (etwa 40.000 dpi) und einen weiten Betrachtungswinkel, während sie dünn sind, so dass sie in Form von Aufklebern erzeugt werden können.

Im Gegensatz zu früheren Studien, die sich auf die Expression verschiedener Farben konzentrierten, können in dieser Studie die Ein- und Ausschaltzustände entsprechend der Polarisation des einfallenden Lichts angepasst werden. Dieses neue Gerät zeigt beim Einschalten Vollfarbbilder an und beim Ausschalten keine Bilder.

Zusätzlich zur Möglichkeit, ein Bild ein- und auszuschalten, kann das Gerät zwischen verschiedenen Bildern wechseln. Insbesondere durch die Anordnung von drei aufeinanderfolgenden Nanostrukturen wird eine höhere Färbung erzielt als in den vorherigen Studien. Die Forscher konfigurierten insgesamt 125 Arten von Strukturen korrekt, um ein Farbbild zu codieren, und bewiesen durch Experimente, dass es sich entsprechend der Polarisation vollständig ausschaltet.

Diese Funktion kann im wirklichen Leben zur Bekämpfung von Fälschungen verwendet werden. Beispielsweise kann es in ein Sicherheitsetikett umgewandelt werden, das mit bloßem Auge wie ein einfaches Farbbild aussieht, bei Verwendung eines speziellen Filters jedoch die Seriennummer anzeigt. Durch die Verwendung der Funktion mit ultrahoher Auflösung und das Einfügen eines Datensicherheitsalgorithmus mit hoher Kapazität kann dieser außerdem als neues Sicherheitsgerät verwendet werden, das die herkömmliche Kennzeichnungsmethode ersetzen kann.

Chunghwan Jung, Hauptautor des Papiers, kommentierte: “Dieses neue Gerät ist praktisch nicht zu fälschen, da es ein Elektronenmikroskop mit einer Vergrößerungskapazität von mehreren tausend Mal und Produktionsanlagen im Nanometerbereich erfordert.”

“Bei diesem Gerät handelt es sich um ein hochauflösendes Gerätedisplay, mit dem Vollfarbbilder je nach Polarisationskomponente des einfallenden Lichts ein- und ausgeschaltet werden können”, so der entsprechende Autor Professor Junsuk Rho, der die Studie leitete. “Diese Anzeigen können mehrere Bilder gleichzeitig speichern und in der optischen Kryptographie verwendet werden.”


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Mehr Informationen:
Chunghwan Jung et al., Reflexion nahe Null durch vollständige dielektrische Strukturfärbung, die eine polarisationsempfindliche optische Verschlüsselung mit verbesserter Schaltbarkeit ermöglicht, Nanophotonik (2020). DOI: 10.1515 / nanoph-2020-0440

Bereitgestellt von der Pohang University of Science & Technology (POSTECH)

Zitat: Ein neues Nanomaterial für den Krieg gegen Fälschungen (2021, 21. Januar) Abgerufen am 21. Januar 2021 von https://phys.org/news/2021-01-nanomaterial-war-counterfeits.html

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Lili Falk

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