En växande oro för datastöld och förfalskning har inspirerat till allt mer sofistikerad säkerhetsteknik, som hologramsigill, som kan hjälpa till att verifiera äktheten av valuta, pass och andra viktiga dokument. Men i takt med att säkerhetstekniken utvecklas, så gör de tekniker som kriminella använder för att komma förbi dem också.
För att ligga steget före dessa dåliga aktörer rapporterar forskare i tidskriften Langmuir att de har utvecklat en ny fotomönsterteknik som skapar två ljusreaktiva bilder på ett material.
Tidigare forskarlag har kämpat för att tillverka liknande "dual-mode" filmer, där två mönster kan lagras separat och separeras separat, eftersom produktionen av den andra bilden ofta skadar kvaliteten på den första. För att förhindra denna störning skapade Lang Qin, Yanlei Yu och kollegor från Fudan University två olika typer av bilder – ett polarisationsmönster och ett strukturmönster – inom samma film.
För filmens material använde de en azobenseninnehållande flytande kristallpolymer (ALCP) på grund av azobensenens förmåga att skapa skarpa bilder med polariserat ljus (ljus som har filtrerats så att alla vågor är inriktade i en specifik riktning) och eftersom LCP:er är lätta att manipulera till intrikata mönster för levande strukturella bilder.
För att konstruera sin dubbelmönstrade film började forskarna med ett lager ALCP. För den strukturella bilden tryckte de ett mikromönster "FDU" (för Fudan University) i polymeren, som att trycka in ett mönster i en vaxförsegling på ett kuvert, och sedan härdade bilden med grönt ljus.
För att skapa polarisationsmönstret ovanpå den strukturella bilden, placerade forskarna en stencil av universitetets tätning över filmen och exponerade den sedan för polariserat ljus, vilket ändrade orienteringen av azobensenmolekylerna i polymeren. Processen skapade ett mönster som inte är synligt i omgivande ljus utan avslöjas i polariserat ljus.
Under vanligt ljus visade den resulterande filmen FDU-bokstäverna när ljuset reflekterades från den strukturella bilden. Sedan avslöjade filmen universitetets sigill när polariserat ljus sken genom den. Eftersom båda bilderna skapas utan att kemiskt förändra materialets molekylstruktur, har filmen den extra fördelen att den är omskrivbar, vilket gör att användaren kan mönstra nya bilder när det behövs.
Forskarna säger att deras dual-mode, omgivande och polariserade ljusfilm har potentiellt värde för en mängd olika säkerhetsapplikationer på hög nivå, som sigill för autentisering av papperspengar eller ID-brickor.
Mer information: Feng Pan et al, Dual-Mode Patterns Enabled by Photofluidization of a Azobenzene-Containing Linear Liquid Crystal Copolymer, Langmuir (2024). DOI:10.1021/acs.langmuir.4c01297
Journalinformation: Langmuir
Tillhandahålls av American Chemical Society
