Een nieuw nanomateriaal voor de strijd tegen vervalsingen

Ondanks de middelen tegen namaak die aan luxe handtassen, verhandelbare waardepapieren en identificatiekaarten zijn bevestigd, nemen namaakgoederen toe. Er is vraag naar de volgende generatie technologieën om namaak te bestrijden – die de traditionele overtreffen – die niet gemakkelijk te vervalsen zijn en verschillende gegevens kunnen bevatten.

Een POSTECH-onderzoeksteam, geleid door professor Junsuk Rho van de afdelingen werktuigbouwkunde en chemische technologie, Ph.D. Kandidaten Chunghwan Jung van het Departement Chemische Technologie en Younghwan Yang van het Departement Werktuigbouwkunde zijn er samen in geslaagd een schakelbaar weergaveapparaat te maken met behulp van nanostructuren dat in staat is om full-colour afbeeldingen te versleutelen afhankelijk van de polarisatie van licht. Deze bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in Nanofotonica.

Het nieuwe apparaat dat door het onderzoeksteam is ontwikkeld, werd geproduceerd met een microstructuur die ongeveer duizend keer dunner is dan een haarlok die een metasurface wordt genoemd. Het is bekend dat verschillende kleuren kunnen worden uitgedrukt door middel van uniforme microstructuren binnen het metasurface. Omdat de microstructuren die dit keer zijn geproduceerd zeer kleine pixels hebben, hebben ze een hoge resolutie (ongeveer 40.000 dpi) en een brede kijkhoek terwijl ze dun zijn, waardoor ze in de vorm van stickers kunnen worden geproduceerd.

Bovendien kunnen, in tegenstelling tot eerdere onderzoeken die zich richtten op de expressie van verschillende kleuren, in deze studie de aan en uit-toestanden worden aangepast aan de polarisatie van het invallende licht. Dit nieuwe apparaat geeft full-colour afbeeldingen weer als het is ingeschakeld en toont geen afbeeldingen als het is uitgeschakeld.

Naast de mogelijkheid om een ​​afbeelding in en uit te schakelen, kan het apparaat schakelen tussen verschillende afbeeldingen. Specifiek, door drie opeenvolgende nanostructuren te rangschikken, bereikt het een hogere kleuring dan de vorige onderzoeken. De onderzoekers hebben in totaal 125 soorten structuren correct geconfigureerd om een ​​kleurenbeeld te coderen en bewezen door experimenten dat het volledig wordt uitgeschakeld volgens de polarisatie.

Deze functie kan in het echte leven worden gebruikt om vervalsing tegen te gaan. Het kan bijvoorbeeld worden ontworpen tot een beveiligingslabel dat met het blote oog een eenvoudig kleurenbeeld lijkt, maar het serienummer onthult wanneer een speciaal filter wordt gebruikt. Bovendien kan het, door gebruik te maken van de functie met ultrahoge resolutie en het invoegen van een gegevensbeveiligingsalgoritme met hoge capaciteit, worden gebruikt als een nieuw beveiligingsapparaat dat de traditionele etiketteringsmethode kan vervangen.

Chunghwan Jung, de eerste auteur van het artikel, merkte op: “Dit nieuwe apparaat is praktisch onmogelijk te vervalsen omdat het een elektronenmicroscoop met een vergrotingscapaciteit van enkele duizenden malen en productieapparatuur op nanometerschaal vereist.”

“Dit apparaat is een apparaat-type display met ultrahoge resolutie dat full-colour afbeeldingen kan in- en uitschakelen volgens de polarisatiecomponent van het invallende licht”, merkte de corresponderende auteur professor Junsuk Rho op, die het onderzoek leidde. “Deze displays kunnen meerdere afbeeldingen tegelijk opslaan en kunnen worden toegepast in optische cryptografie.”