СПОСОБ СОЗДАНИЯ НА ЛИСТОВОМ МАТЕРИАЛЕ В ТОНКОМ СЛОЕ ИСЧЕЗАЮЩЕГО И ПЕРЕЛИВАЮЩЕГОСЯ ЦВЕТАМИ РАДУГИ ИЗОБРАЖЕНИЯ И ЛИСТОВОЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2020 года по МПК B44F1/00 

Изображение относится к способу создания переливающего цветами радуги изображения, и листовой материал для его реализации, позволяющим создавать в теле листового материала оригинальное изображение, защищающего его от подделки. Способ создания на листовом материале в тонком слое, не превышающем 30-40 мк изображения исчезающего и возникающего переливающими цветами радуги Разработанная технология защиты специальных документов предлагает в бумагу для документов строгой отчетности внедрять изображение в виде монограмм или рисунков. Их дисперсионные характеристики являются ключевыми при определении подлинности документа в лучах специфичных источников света Когерентные бездислокационные кристаллы с заданными дисперсионными характеристиками не могут быть повторены без использования субстрата с соответствующим весьма сложным рецептом, дозирующих состав компонентов и легирующих примесей, заключающего в воздействии на двухслойную структуру изображения импульсного лазерного излучения, обеспечивающими когерентную наноструктурированную сокристаллизацию со вторым слоем цветного металла или его сплава со скоростью 80-100 м/сек. В результате такого воздействия возникают квантово размерные эффекты - в двух (заборах), состоящих из квантоворазмерных вискеров, обеспечивающие новые оптические защитные свойства листового материала.

Предшествующий уровень техники.

В течение 15 лет я являюсь участником и докладчиком Международных Конгрессов Special Secret Printing, которые происходили в Нью Иорке, Петербурге, Мюнхене, а в марте 1919 года в Варшаве также прямые контакты с учеными из фирм Госзнак. Giesecke, De-Li-Ru. Основным требованием фирм в связи с большим объемом подделок валюты, создать видимый признак, внедренный внутрь купюры малой толщины для использования в современных платежных системах. Проведенный мною анализ патентов по этому направлению не позволил обнаружить аналогов, поэтому за прототип я использую два своих патента. Известен способ создания на листовом материале изображения, переливающегося цветами радуги. Для этого используются одна или две металлизированные дифракционные решетки (патенты RU 2506 168 С1, 51 МПК, RU 2537837 С1, 51 МПК) Оба этих патента не позволяет реализовать надежную защиту банкнот и других ценных бума, не превышающих 100 мкм толщины, т.к. указанные явления интерференции дифракции, дисперсии позволяют реализовать только в толстых слоях в прозрачной подложки в плоть до 500 мкм, при этом следует отметить что слой металла расположен над дифракционные решетки и все оптические явления переливающиеся цветами радуги происходят при освещении металлического слоя сверху при различных углах освещения, а дифракционные решетки расположено снизу. Все оптические явления, описаны в патентах, происходит только в толстых слоях на минимальном уровне 500 мк, между слоем металла дифракционными решетками, что делает невозможным использовать эти изобретения для тонких слоев.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения положено явление когерентной нановискерографии для тонких пленок, на уровне 30 мк, что делает возможным использовать это изобретение для ценных бумаг.

Поставленная задача решается тем, что в способе создания изображения создается двухслойная структура, при этом в отличии от указанных патентов две дифракционные решетки расположены в верхнем слое пленки, обеспечивающие нановискеризацию материала и кристаллизацию в импульсном лазерном режиме при температурах 3000-4000°С и давлениях более 10000 атм, а во второй слой вводится цветной металл либо виде фольги, наноструктурированного металла, либо раствора с окислительно-восстановительными свойствами, содержащий металл а кристаллизацию структуры осуществляют в импульсном режиме лазерной плазмы при надпороговых мощностях. Лазерный луч попав на верхний слой конструкции решеток делится на два луча пороговой мощности, при этом вся мощность в одном луче оттесняется на периферию и делится а громадные количества отдельных лучей, которые испытывают самофокусировку в твердом теле и образует затравочные кристаллы размерами от 40-200 нм, а затем по лучу происходит высокоскоростная нанокрасталлизация в прозрачном пластике при давлениях более 10000 атм и температурах 3000-4000°С, время импульса колеблется от 10 нс до 1 мкс. такая кристаллизация обеспечивает рост когерентных двойниковых структур металла в виде вискеров фиг. 1, которые обладают новыми оптическими свойствами. При одном угле поворота изображение становится невидимым фиг. 2, а при другом возникает интерференционная картина, видимая без использования подсветки или каких либо технических средств, и в тоже время надежно защищает листовой материал от подделки фиг. 3, 4, 5, 6, 7. Рост вискеров металла фиг. 1 осуществляется со скоростью 80-100 м/сек которые расположены строго параллельно по лучу виде «забора», на расстояниях определяемых конструкциями двух решеток, расположенных верхнем слое, которые обладают квантово- размерными эффектами.

Между верхним и нижним металлическим слоем производят легирование одним из элементов периодической системы, который соскристализуется с верхним и нижним слоем структуры и кардинально меняет оптические свойства кристаллизуемых материалов. Поскольку концентрация легирующей примеси мала и расположена она внутри предлагаемой структуры не представляется возможным определить эту примесь современными методами исследования, потому что легирующая примесь при таких условиях кристаллизации устанавливает новую химическую связь с оборванными химическими связями на концах вискеров и создает новые оптические свойства, которые могут быть легко установлены при помощи автоматического контроля оптическими методами.

Промышленная применимость.

Описанный способ позволяет не только надежно защитить от подделки ценную бумагу, но и значительно упростить процесс благодаря раздельному изготовлению защитной мет Ки на отдельной лазерной установке марки Universal Laser Systems с промышленными размерами рабочего поля 800×400 мм для лазерного сканирования со скоростью 2 м\сек. Новая установка имеет область сканирования 1500×1200 мм, что позволяет современный печатный лист, при этом имеется два совмещенных излучения 1.06 и 10.6 мк. Сканирование лазерного луча осуществляется на воздушной подушке, что благоприятно влияет на воспроизводимость результатов, т.к. надежно защищает систему от внешних вибраций. Два видимых признака: исчезновение и переливающимся цветами радуги, легирование элементами периодической системы, при этом невозможно определить состав легирующей примеси из-за предлагаемой конструкции.

Второй способ промышленного внедрения -разделить печатный процесс от изготовления метки. Изготовленная конструкция с нанесенном изображением вставляется в купюру на стадии изготовления бумаги, т.к. данная конструкция не подвержена воздействию ни кислот, ни щелочей.

В периодической системе Д.И. Менделеева мы имеем только два цветных металла: золото и медь, а также сплавы на их основе, поэтому предлагаемое изобретение открывает большие возможности для ювелирной промышленности, т.к. луч лазера с малым диаметром может создавать изображения на любых материалах из золота с точностью превышающей физические методы изготовления.

Подписи к рисункам

Рис. 1 - Когерентные нановискеры меди, создающие исчезающее изображение.

Рис. 2 - Исчезнувшее изображение внутри денежной купюры.

Рис. 3, 4, 5, 6, 7 - Цветное изображение внутри денежной купюры при различных углах освещения

Изобретение относится к специальным видам печати, позволяющим создавать в теле листового материала оригинальное изображение, защищающее его от подделки. Разработан способ создания на листовом материале изображения в тонком слое, переливающегося цветами радуги, заключающийся в воздействии на нанесенное изображение световым потоком, отраженным от дифракционной решетки при различных углах поворота освещения. Для создания эффекта исчезающего и возникающего переливающегося различными цветами радуги изображения в толщине структуры, не превышающей 30-40 мкм, создают двухслойную пленочную структуру, в верхнем слое которой создают две дифракционные решетки с рассчитанной постоянной структурой и расположением зазора между ними, обеспечивающую когерентный наноструктурированный рост бикристаллов нановискеров. Подбирают мощность порогового излучения, обеспечивающую независимое затравление за счет самофокусировки затравочных кристаллов с последующим ростом, а во втором слое располагают цветной металл или его сплав с высоким коэффициентом отражения. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ создания на листовом материале изображения, в тонком слое переливающегося цветами радуги, заключающийся в воздействии на нанесенное изображение световым потоком, отраженным от дифракционной решетки при различных углах поворота освещения, отличающийся тем, что для создания эффекта исчезающего и возникающего переливающегося различными цветами радуги изображения в толщине структуры, не превышающей 30-40 мкм, создают двухслойную пленочную структуру, в верхнем слое которой создают две дифракционные решетки с рассчитанной постоянной структурой и расположением зазора между ними, обеспечивающую когерентный наноструктурированный рост бикристаллов нановискеров, подбирают мощность порогового излучения, обеспечивающую независимое затравление за счет самофокусировки затравочных кристаллов с последующим ростом, а во втором слое располагают цветной металл или его сплав с высоким коэффициентом отражения.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что происходит сокристаллизация цветного металла в виде фольги с верхним слоем, обеспечивающим рост когерентных наноструктурированных бикристаллов в виде вискеров.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нижняя пленка содержит наноструктурированный порошок цветного металла.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что происходит сокристаллизация когерентно наноструктурированого пластика с впитывающей подложкой, пропитанной растворами металла или его сплава с сильноокислительно-восстановительными свойствами.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что между слоями легируют пространство одним из элементов периодической системы для получения нового оптического эффекта, недоступного для определения современными физико-химическими методиками.