Pesquisadores da ITMO University revelaram uma nova abordagem para a impressão de estruturas luminescentes com base em tinta de nanopartículas. As propriedades ópticas exclusivas da tinta foram obtidas por meio de zircônia dopada com európio. As partículas deste material provaram ser úteis para a fabricação de revestimentos holográficos brilhantes com um alto grau de proteção. Mais importante, a nova abordagem permite a fabricação de hologramas personalizados por meio de uma simples impressora a jato de tinta.

A impressão a jato de tinta com nanopartículas funcionais ganhou muita força nos últimos anos. Devido a uma série de vantagens - falta de toxicidade, alto índice de refração e alto rendimento quântico - nanopartículas luminescentes estão encontrando mais aplicações nos campos da fotônica, teranóstica e bioimagem; eles são usados ​​para produzir biossensores, visualizar células cancerosas e em tecnologia de impressão de segurança. Mas, para implementar soluções feitas em laboratório em uma escala mais ampla, uma série de etapas precisa ser realizada para garantir a funcionalidade e estabilidade adequadas durante o armazenamento de longo prazo de hologramas.

A nova tinta desenvolvida pelos cientistas da ITMO University possui características que atendem exatamente a essas questões. Em uma série de experimentos, o material foi utilizado para impressão de monocamadas de hologramas protegidos por luminescência e objetos antifalsificação com alta estabilidade e durabilidade.

"O dióxido de zircônio dopado com európio é um material que tem sido estudado e usado por pesquisadores em todo o mundo há décadas. No entanto, nossa pesquisa é nova porque usa o material para proteger a superfície dos hologramas do arco-íris. Para este fim, tivemos que alcançar certos recursos no material, "diz Alexandr Vinogradov, co-autor da pesquisa e chefe do Cluster de Bioquímica da Universidade ITMO. "Em particular, as nanopartículas contidas na tinta devem ser quase idênticas em tamanho. Requisitos rígidos também são impostos por parâmetros reológicos que determinam a viscosidade do material - caso contrário, a tinta pode não ser adequada para impressão a jato de tinta. Nosso objetivo era transformar um material que foi inicialmente sintetizado em um tubo de ensaio em um colóide estável que pudesse ser impresso e aplicado em qualquer superfície. Nosso estudo descreve o processo exato de criação dessa tinta funcional. "

Esta está longe de ser a primeira pesquisa em impressão a jato de tinta de nanoestruturas ópticas luminescentes que foi feita na Universidade ITMO. Mais cedo, os cientistas desenvolveram o primeiro método do mundo para imprimir imagens holográficas usando uma impressora jato de tinta. Naquela época, a equipe usou tinta à base de dióxido de titânio. Uma das aplicações mais promissoras para a nova tinta é no campo da impressão de segurança - como a fabricação poligráfica de notas, títulos e documentos. Ao contrário das tecnologias existentes, o novo método torna possível criar hologramas individuais variados em escala industrial, por exemplo, um padrão específico ou uma sequência numérica em um documento que requer proteção.

Os autores observam que o produto está pronto para aplicação prática. A tinta é compatível com os tipos de cabeçotes de impressão existentes e pode ser usada com os recursos de fabricação existentes.