Ученые химико-биологического кластера ИТМО создали способ печати, который позволяет делать голографические изображения цветными. Технология основана на пленке со специальными отражающими свойствами, которая называется брэгговской решеткой. Этим способом печатать цветные голограммы можно даже на струйном принтере.
Применение голографии широкое. Хранение данных, создание сенсоров, оптоэлектрических устройств и произведений искусства требует обновления технологий, их простоты и дешевизны. В технологию, придуманную учеными, встроены акрилатные многокомпонентные чернила, которые наносятся на пленку с лазерной голограммой. Длина волны голограммы отражается синим цветом, что и называется брэгговской дифракционной решеткой. Когда чернила проникают внутрь пленки, ее слои разбухают и меняют условия отражения света и период решетки, что приводит к изменению цвета волны.
«Материал, из которого состоит пленка, варьируется по плотности, а значит, и по показателю преломления. Изначально период решетки (пленки) подходит для дифракции волны 488 нанометров — что дает нам синий цвет. Когда мы поливаем пленку чернилами, она набухает, ее слои расширяются — и дифракция длины волны изменяется. В зависимости от количества чернил появляется сначала зеленое излучение, дальше — желтое, а если налить их еще больше, то красное. Таким образом, в зависимости от дозировки чернил можно сделать очень плавную градацию изменения рисунка», — объяснила один из авторов исследования Тамара Погосян
Число цветов может быть больше четырех, исследователи уже создали 12 цветов. А при изменении количества чернил и их концентрации получаются новые переливы, это возможно при помощи специальных принтеров, которые позволяют контролировать объем капли.
Новый метод прост в применении и дает контрастное, точечное изображение, обладает высокой цветопередачей, воспроизводимостью и точностью. Благодаря сотрудничеству с учеными Нового физтеха ИТМО были определены точные значения длины волн голограммы, при каком угле они отражаются. Подтвердилось, что для эффекта голограммы нужно не простое окрашивание, а изменение дифракционных способностей пленки.
«Так как мы физически воздействуем на слои изначального материала — растягиваем их — это так или иначе влияет на их дифракционную эффективность. Мы работали с определенным видом пленки, предоставленным нам партнером, но на самом деле подобных пленок существует очень много. Возможно, другой материал даст более прочное удержание этих слоев, чтобы они не страдали в процессе набухания, и конечная картинка не теряла в яркости. Но это касается самого начального материала, как он восприимчив к составу», — добавила Тамара Погосян.
