هولوجرامات حسب الطلب

ابتكر باحثون من جامعة «آي تي إم أو» وسيلة جديدة لطباعة هولوجرامات ضيائية بحبر الجسيمات النانوية، وحققوا هذه الخصائص البصرية الفريدة اعتمادًا على مادة أكسيد الزركونيوم الرباعي مع إضافة مادة اليوروبيوم، فأثبت المزيج جدواه في إنتاج طلاءات هولوجرامية متوهجة تمتاز بقدرة عالية على الحماية. ويضاف إلى ذلك أن هذه الطريقة الجديدة تستخدم طابعات الحبر النفاث البسيطة لطباعة الهولوجرامات وفق الطلب.

لاقت طريقة الطباعة بنفث حبر الجسيمات النانوية ترحيبًا كبيرًا، على امتداد الأعوام الماضية، لأنها تتمتع بمنافع عديدة، ومنها افتقارها للسمية، فضلًا عن امتلاكها معامل انكسار عالٍ، وعائد كمومي كبير. وللجسيمات النانوية الضيائية تطبيقات واسعة في المجالات الطبية والتصوير البيولوجي وعلم الضوئيات؛ إذ تستخدم في إنتاج الحساسات الحيوية، وتصوير الخلايا السرطانية، وتقنيات الطباعة الأمنية. ولاستخدام الحلول التجريبية في تطبيقات عملية، ينبغي اتخاذ خطوات تضمن نجاح المنتج واستقراره خلال الفترة التخزينية الطويلة للهولوجرامات.

سعيًا للتغلب على تلك العوائق، طور علماء جامعة «آي تي إم أو» حبرًا جديدًا بخصائص فريدة، واستخدمت مادة الحبر في سلسلة تجارب طبعت خلالها طبقات أحادية من الهولوجرامات المطلية بالمواد الضيائية، وأجسام غير قابلة للتزوير ذات استقرار كبير ومتانة عالية.

الطباعة بنفث الحبر

قال أليكسندر فينوجرادوف؛ المؤلف المشارك للبحث ورئيس قسم الكيمياء الحيوية في الجامعة «درس الباحثون مادتي أكسيد الزركونيوم الرباعي واليوروبيوم لعقود، لكن بحثنا يمتاز باستخدام المادة في حماية أسطح هولوجرامات قوس القزح، وتحقيقًا لتلك الغاية، طورنا سمات معينة في المادة، فكان من الضروري توحيد حجم جميع الجسيمات النانوية المكونة للحبر، وفرضنا أيضًا معايير ريولوجية صارمة تحدد لزوجة المادة، لتناسب الطباعة بنفث الحبر . وكان هدفنا تطوير مادة غروية مستقرة قابلة للطباعة والطلاء على أي سطح. وتصف دراستنا عملية إنتاج هذا الحبر بحذافيرها.»

هذا ليس البحث الأول التي تجريه الجامعة في مجال الطباعة بنفث الحبر لإنتاج أجسام نانوية ضيائية، إذ طور العلماء سابقًا أول وسيلة لطباعة الصور الهولوجرامية بطابعات الحبر النفاث، غير أنهم استخدموا حينها حبرًا من مادة ثاني أكسيد التيتانيوم. وتعد الطباعة الأمنية واحدة من أهم التطبيقات الواعدة للحبر الجديد، وخلافًا للتقنيات الحالية، تطبع هذه التقنية هولوجرامات حسب الطلب وعلى نطاق واسع، ومن الأمثلة على ذلك: طباعة تسلسل رقمي محدد على وثيقة تتطلب قدرًا أكبر من الحماية.

ولا بد من الإشارة إلى جاهزية هذا المنتج للتطبيق العملي، وتوافقه مع الطابعات الحالية، بالإضافة إلى إمكانية الاستفادة من قدراته الجديدة والقديمة.