Les scientifiques ont récemment dévoilé un matériau révolutionnaire à base de cristaux liquides qui présente un énorme potentiel en remplacement de l'encre à couleur changeante dans diverses applications de sécurité. Des billets de banque aux cartes d'identité en passant par les étiquettes de sécurité, ce matériau innovant offre une solution prometteuse.

Libérer la puissance de la polarisation circulaire :

L’un des principaux avantages de ce matériau à cristaux liquides est sa capacité à présenter des propriétés de polarisation circulaire. En exploitant la nature rotationnelle unique de la lumière au sein de ces cristaux, les couleurs peuvent être manipulées pour apparaître ou disparaître simplement en modifiant les conditions de polarisation spécifiques. Cette fonctionnalité remarquable permet une détection facile de la décoloration à l’aide d’une gamme d’appareils, notamment les téléphones portables, les yeux polarisés et même l’œil nu.

Le matériau anti-contrefaçon à cristaux liquides comprend principalement un liquide à formule changeante de couleur, un pigment de sécurité à cristaux liquides et un film anti-contrefaçon à cristaux liquides .

Image 1 : pigment de sécurité à cristaux liquides

En tant que pionnier de l'industrie des pigments anti-contrefaçon, iSuoChem se concentre actuellement sur les pigments et les films anti-contrefaçon.

Image 2 : effet de sécurité des cristaux liquides

De plus, l'étude suggère qu'en utilisant la nouvelle technique décrite dans leurs recherches, la production de cristaux liquides multicouches pourrait produire une multitude d'effets optiques, ce qui les rendrait idéaux pour les mesures anti-contrefaçon. Ces effets optiques avancés ajoutent une couche supplémentaire de complexité, rendant les matériaux à cristaux liquides exceptionnellement difficiles à imiter ou à forger.

Niveau technique :

Au niveau technique, les cristaux liquides sont savamment conçus en plusieurs couches capables de réfléchir la lumière de différentes couleurs, le tout sans utiliser de pigments. L’épaisseur totale de la structure polymère à cristaux liquides multicouche résultante ne mesure que 3 à 5 um. La combinaison de cette conception optique fine et à faible luminosité avec une manipulation moléculaire précise grâce à une orientation moléculaire contrôlée par la lumière a ouvert la voie à cette percée remarquable.

Niveau matériel :

Pour réaliser cet exploit, un additif spécifique appelé dopant chiral est utilisé, induisant une rotation spontanée au sein du cristal liquide et formant une structure hélicoïdale appelée cristal liquide « cholestérique ». Accompagné d'un système de production élaboré impliquant 17 réacteurs, 11 types de palettes d'agitation et 7 filtres, une série de formulations de matériaux spécialisées aide à la création de ce matériau unique.

Processus:

Protégée par des mesures de confidentialité strictes, l'équipe de développement a perfectionné un processus de base, en utilisant sa vaste expertise technique. De plus, les équipements de production sont méticuleusement personnalisés pour répondre aux exigences précises du processus de fabrication.

Équipement:

La création de cristaux liquides multicouches grâce à cette méthode simple mais ingénieuse pose les bases de l'incorporation de propriétés optiques exceptionnelles dans le matériau. En s’appuyant sur cette nouvelle technologie, l’équipe vise à étendre davantage ses recherches en développant diverses particules fonctionnelles et matériaux composites.

Processus de fabrication à base d'émulsion :

Dans le cadre de notre projet de recherche, l’équipe scientifique a utilisé un co-solvant capable de se dissoudre à la fois dans l’huile et dans l’eau. En combinant habilement de l’alcool organique, un humectant hydrophile et un matériau à cristaux liquides hydrophobe, les substances ont été mélangées uniformément. Ensuite, le mélange a subi une émulsification dans l’eau, entraînant la formation de gouttelettes de microémulsion. Au fur et à mesure que ces gouttelettes subissaient une séparation de phase, l’échange de co-solvants, d’humectants et de molécules d’eau se produisait à travers la surface des gouttelettes d’émulsion.

Sur la base des rapports de mélange initiaux, les substances se divisent naturellement en une à cinq couches multicouches, offrant ainsi la flexibilité de contrôler le nombre de couches. Une séparation de phase supplémentaire au sein de chaque gouttelette d'émulsion a conduit à des concentrations variables de dopants chiraux dans le cristal liquide, produisant ainsi une gamme captivante de couleurs structurelles. Ce processus d'émulsification simplifié représente une nouvelle technique révolutionnaire pour créer des cristaux liquides multicouches.

Le développement de ce matériau à base de cristaux liquides représente une avancée significative dans le domaine des éléments de sécurité. Avec ses remarquables propriétés de polarisation circulaire, ses structures multicouches améliorées et son processus de fabrication simplifié, ce matériau recèle un immense potentiel pour lutter contre la contrefaçon. À mesure que la recherche se poursuit, nous attendons avec impatience la création de nouvelles particules fonctionnelles et de nouveaux matériaux composites, repoussant encore les limites de ce que cette technologie peut réaliser.