Fluorescent 3D printed microstructures could foil the forgers / Le microstrutture fluorescenti stampate in 3D potrebbero sventare i falsari
(Credit: Frederik Mayer/KIT)
Engineers have developed fluorescent 3D printed microstructures that can be embedded in bank notes and packaging to prevent counterfeiting and piracy.
The technology, developed by researchers at Karlsruhe Institute of Technology (KIT) and optical manufacturing specialist ZEISS, uses a 3D cross-grid scaffold and dots that fluoresce in different colours and can be arranged variably in three dimensions within this grid. With a side length of about 100 μm, the new security features are barely visible to the human eye or even a conventional microscope. The work is published in Advanced Materials Technologies.
“Today, optical security features, such as holograms, are frequently based on two-dimensional microstructures,” said Martin Wegener, a Professor specialising in 3D printing of microstructures at the Institute of Nanotechnology of KIT. “By using 3D-printed fluorescent microstructures, counterfeit protection can be increased.”
To produce the microstructures, the team used a rapid and precise laser lithography device developed and commercialised by Nanoscribe, a spinoff of KIT. According to the researchers, it enables highly precise manufacture of voluminous structures of a few millimetres edge length or of microstructured surfaces of several cm² in dimension. The 3D printer produces the structures layer by layer from non-fluorescent and two fluorescent photoresists. A laser then very precisely passes certain points of the liquid photoresist, and the material is exposed and hardened at the point of the beam.
The resulting structure is then embedded in a transparent polymer to protect it against damage. As well as being suitable for the transparent windows of bank notes, the nanostructures could be used as an embedded foil in security tags to protect high-value goods such as pharmaceuticals or car components. For authentication, special readout instruments are required to detect the fluorescent 3D structures. These could located at a supermarket checkout for banknotes, or in a production hall for security tags.
“Security features produced in this way are not only of individual character, but also very complex in manufacture. This makes life difficult to forgers,” said Frederik Mayer of the Institute of Nanotechnology of KIT.
ITALIANO
Gli ingegneri hanno sviluppato microstrutture fluorescenti stampate in 3D che possono essere incorporate in banconote e imballaggi per prevenire la contraffazione e la pirateria.
La tecnologia, sviluppata dai ricercatori dell'Istituto di tecnologia di Karlsruhe (KIT) e dallo specialista della produzione ottica ZEISS, utilizza un sistema cross-grid 3D e punti che presentano fluorescenza in diversi colori e possono essere disposti in tre dimensioni d questa griglia. Con una lunghezza laterale di circa 100 μm, le nuove funzionalità di sicurezza sono appena visibili all'occhio umano o persino a un microscopio convenzionale. Il lavoro è pubblicato in Advanced Materials Technologies.
"Oggi le caratteristiche di sicurezza ottica, come gli ologrammi, sono spesso basate su microstrutture bidimensionali", ha dichiarato Martin Wegener, professore specializzato in stampa 3D di microstrutture presso l'Istituto di Nanotecnologia di KIT. "Usando microstrutture fluorescenti stampate in 3D, è possibile aumentare la protezione contro lacontraffazione."
Per produrre le microstrutture, il gruppo ha utilizzato un dispositivo di litografia laser rapido e preciso sviluppato e commercializzato da Nanoscribe, uno spinoff di KIT. Secondo i ricercatori, consente la produzione di strutture voluminose di pochi millimetri di lunghezza del bordo o di superfici microstrutturate di diversi cm² di dimensione. La stampante 3D produce le strutture strato per strato da fotoresistenti non fluorescenti e fluorescenti. Un laser quindi passa in modo molto preciso alcuni punti del fotoresist liquido e il materiale viene esposto e indurito nel punto del raggio.
La struttura risultante viene quindi incorporata in un polimero trasparente per proteggerlo dai danni. Oltre ad essere idonee per le finestre trasparenti delle banconote, le nanostrutture potrebbero essere utilizzate come un foglio nascosto nelle etichette di sicurezza per proteggere beni di alto valore come prodotti farmaceutici o componenti di automobili. Per l'autenticazione, sono necessari strumenti di lettura speciali per rilevare le strutture fluorescenti 3D. Questi potrebbero trovarsi alla cassa di un supermercato per le banconote o in un capannone di produzione per i tag di sicurezza.
"Le caratteristiche di sicurezza prodotte in questo modo non sono solo di carattere individuale, ma anche molto complesse nella produzione. Ciò rende la vita difficile ai falsari ", ha dichiarato Frederik Mayer dell'Istituto di nanotecnologie di KIT.
Da:
https://www.theengineer.co.uk/fluorescent-3d-printed-microstructures/?cmpid=tenews_4302284&adg=B69ABBDE-DA23-4BA2-B8C3-86E1E1A9FA79
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