Ученые из Национального университета Сеула разработали чернила M-Ink, которые можно применять для дешевой и быстрой полноцветной печати любых изображений в видимой части спектра.
Основная идея наночернил M-Ink заключается в получении нужного цвета не с помощью пигментов, а за счет интерференции света на структурированной поверхности. Идея эта была позаимствована у природы: у многих птиц и насекомых яркие цвета появляются не благодаря пигментам, а в ходе взаимодействия света с палочками меланина – за счет изменения структуры отражающей поверхности.
В состав чернил M-Ink входят три основных компонента: магнитные частицы 100-200 нанометров в поперечнике, растворитель и связующий компонент из синтетических смол. Изначально наночастицы равномерно распределены по всему объему наполнителя, так что чернила выглядят коричневой массой. Как только к этим чернилам прикладывается внешнее магнитное поле, наночастицы немедленно выстраиваются по линиям этого поля, образуя структуры в виде цепочек. Цепочки наночастиц, расположенные с определенным интервалом, создают эффект интерференции при попадании света, так что отраженный свет приобретает определенный цвет в зависимости от интервала между цепочками. Изменение силы магнитного поля позволяет регулировать это расстояние и корректировать цвет поверхности. Чтобы получить на поверхности различные узоры, например кривые линии, нужно обеспечить определенный наклон магнитного поля – для этого разработчики предлагают использовать сразу несколько электромагнитов.
Последовательное изменение конфигурации магнитов и экспонирование готовых участков под ультрафиолетом в перспективе позволяет получить полноцветное изображение. На первом шаге магниты используются для установки красного цвета, а экспонирование в ультрафиолете в течение 0,1 секунды закрепляет красные участки изображения. Затем магниты настраиваются на синий цвет, снова экспозиция на 0,1 секунды, затем создается зеленый цвет. В итоге полноцветный отпечаток размером A4 можно получить всего за секунду. Тем не менее, признают разработчики, перенастройка магнитов пока происходит достаточно медленно, поэтому фактическое время получения отпечатка оказывается чуть больше - порядка нескольких секунд.
Растворитель при упорядочивании магнитных частиц в магнитном поле создает силы отталкивания, которые не дают частицам склеиться в единый комок. Как только нужный цвет получен, положение наночастиц можно зафиксировать путем УФ-экспонирования.
Создатели новой технологии считают, что кроме традиционной полиграфии их метод может найти применение и в других сферах, например, в борьбе с пиратством. Наночернила позволяют создать уникальные наклейки, которые во внешнем магнитном поле будут меняться особым образом.
