Исследователи из Университета Шеффилда разработали не содержащие пигментов интенсивно окрашенные полимерные материалы, из которых в перспективе будет возможно создание новых антиконтрафактных меток для паспортов, банкнот и других документов – копирование и подделка таких полимерных покрытий весьма затруднительно.

Новые полимерные материалы не содержат пигментов, их интенсивная окраска обусловлена их особым строением, напоминающим строение биополимеров, отвечающих за окраску надкрыльев жуков и крыльев бабочек.

Окраска новых материалов обусловлена высокоупорядоченным расположением слоев полимера, такого расположения исследователям удалось добиться за счет использования блок-сополимеров. Смешение бесцветных растворов блок-сополимеров друг с другом в нужных соотношениях позволяет получить все цвета радуги.

Рис. 1. Смешение различных блок-сополимеров в
различных пропорциях позволит получить все цвета
радуги (рисунок из Soft Matter, 2011; 7 (8): 3721).

Полученные полимерные материалы самоорганизуются самопроизвольно в слоистую структуру, оптические свойства которых подобны оптическим свойствам опала, цвет системы меняется в зависимости от падения лучей света и угла зрения. Новая система отличается значительными преимуществами в дешевизне, легкости обработки и возможности подбора набора цветов в сравнении с существующими системами такого рода. Тем не менее, сложный характер химических процессов, лежащих в основе получения новой полимерной системы, значительно осложняет возможность ее копирования, что может оказаться идеальной защитой документов и банкнот от подделки.

Строение многослойной упорядоченной полимерной системы было изучено с помощью рентгеновского аппарата «Diamond synchrotron», результаты этого исследования позволили понять не только механизм формирования цвета, но и то, как улучшить качество цветопередачи.

Возглавлявший исследование Эндрю Парнелл (Andrew Parnell) отмечает, что целью исследования было создание систем, моделирующих природное многоцветье (как в хвостовых перьях павлина). В настоящее время у химиков из Шеффилда есть полная палитра цветов, которую можно получить только за счет смешения двух различных полимеров. Парнелл уверен на скорую коммерциализацию своего изобретения.

Отвечавший за рентгеноструктурные исследования образцов Ник Террилл (Nick Terrill) поясняет, что метод малоуглового рентгеновского рассеяния дал очень полезную информацию о строении полимерных композитов. Результаты исследования образцов с помощью малоуглового рентгеновского рассеяния позволяет делать предсказания об оптимальном составе смеси для достижения необходимой окраски, таким образом, позволяя настраивать свойства композита.