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impression couleur holographique pour la sécurité optique 2019-01-09

Des chercheurs de l'Université de technologie et de design de Singapour (SUTD) ont inventé un nouveau type de dispositif anti-contrefaçon pouvant être utile pour dissuader les contrefaçons de documents importants tels que les cartes d'identité, les passeports et les billets de banque. Appelant cela des "impressions couleur holographiques", l'équipe de recherche dirigée par le professeur agrégé Joel Yang a présenté un dispositif optique se présentant sous la forme d'une impression couleur normale sous une lumière blanche, mais projetant jusqu'à trois images différentes sur un écran distant lorsqu'il est éclairé par des pointeurs laser. Contrairement aux éléments optiques diffractifs classiques qui ont une apparence de verre dépoli et ne projettent que des images uniques, ces nouvelles impressions couleur holographiques peuvent avoir un effet dissuasif plus fort sur les contrefacteurs tout en leur conférant une belle apparence. En outre, les impressions sont constituées de structures polymères imprimées nano-3D et trouvent une utilisation particulière dans la sécurité de documents optiques.

La contrefaçon est une grande menace pour la vie quotidienne et le secteur mondial de la lutte contre la contrefaçon atteindra plus de 357 milliards de dollars US d'ici 2026, selon un rapport de Credence Research. Les produits anti-contrefaçon sont importants et essentiels à la protection des produits et des documents. Les produits anti-contrefaçon les plus populaires sont basés sur des hologrammes que l'on retrouve partout, y compris sur des boîtes d'emballage pour appareils électroniques, des flacons de médicaments et des surfaces de cartes bancaires. Cependant, ces produits hologrammes anti-contrefaçon modulent uniquement la phase de la lumière et peuvent être facilement copiés.

L’équipe de recherche SUTD a développé un nouveau type de dispositif anti-contrefaçon, à savoir l’impression couleur holographique, qui module à la fois la phase et l’amplitude de la lumière. L’impression couleur holographique affiche une image colorée sous une lumière blanche ambiante en ajustant l’amplitude de la lumière, tout en projetant jusqu’à trois hologrammes différents sous un éclairage laser rouge, vert ou bleu. Cet exploit a été réalisé en fabriquant un nouveau type de pixel nanostructuré disposé stratégiquement sur un plan. Chaque pixel agit comme un ralentisseur (contrôle de phase) et des blocages (contrôle d'amplitude) pour la lumière. La double fonction de l’impression couleur holographique augmente la sécurité et décourage la contrefaçon.

Le professeur associé Joel Yang a expliqué que les pixels de couleur de l'appareil sont créés en superposant des filtres colorés structurels sur des plaques de phase. Des poteaux nanostructurés de différentes hauteurs sont utilisés comme filtres structurels colorés pour moduler l'amplitude de la lumière. L'équipe a développé un algorithme informatique qui prend plusieurs images en entrée et génère un fichier de sortie qui détermine les positions des différents éléments de filtre de phase et de couleur. L'impression holoscopique a ensuite été sculptée à l'aide d'une imprimante 3D à l'échelle nanométrique. L'équipe a utilisé le parfum de peinture d'art de Luigi Russolo (1910) en tant qu'impression couleur visible sous une lumière blanche ambiante. Différentes épaisseurs de cuboïde polymérisé sont utilisées pour moduler les plaques de phase et forment trois hologrammes multiplexés, projetés sous la forme d’une empreinte de pouce rouge, d’une clé verte et d’un lettrage bleu indiquant «SÉCURITÉ». Toutes ces images ont été intégrées dans une seule impression.

"La relation des hologrammes dans la lutte contre la contrefaçon est analogue à celle des antibiotiques contre les infections. De temps en temps, une nouvelle technologie est nécessaire pour dissuader les contrefacteurs, car les hologrammes à l'ancienne deviennent plus faciles à copier", a déclaré Joel Yang.

Il a ensuite ajouté: "Pour la première fois, plusieurs hologrammes sélectifs pour la couleur sont intégrés dans une image colorée à l'aide de techniques de nanofabrication avancées. Nous espérons que ces nouvelles impressions couleur holographiques seront faciles à utiliser, mais peu contraignantes: elles sont facilement vérifiées, mais difficile à copier, et peut fournir une sécurité renforcée dans les applications anti-contrefaçon. "

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Cette étude a été publiée dans Nature Communications, intitulée "Impressions couleur holographiques pour une sécurité optique renforcée par contrôle combiné de la phase et de l'amplitude" le 3 janvier 2019.

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