據Nature Communications雜志的一篇文章，新加坡科技與設計大學(SUTD)的研究人員發(fā)明了一種新型的防偽光學設備，稱為“全息彩色打印件”?？梢员Ｗo鈔票，身份證和護照免受偽造。美國塔夫茨大學的工程師團隊開發(fā)出一系列3D打印的超材料，這些超材料具有獨特的微波或者光學特性。這些特性超越了傳統(tǒng)的光學或電子材料所能實現(xiàn)的。

    而根據Credence Research的一份報告顯示，偽造鈔票和各種身份證如護照是世界范圍內的一個巨大問題，預計到2026年全球工業(yè)將達到3570億美元以上。

同一束光下的三個不同的圖片

       科研人員制作的打印品在白光下顯示為彩色圖像，同時在紅色，綠色或藍色激光照射下投影最多三個不同的全息圖。這些全息彩色產品很容易驗證，但很難模仿，并且可以在防偽應用中提供增強的安全性。

圖片：全息彩色像素的結構和特征

    由于印刷品僅在單個聚合物材料的表面浮雕中編碼信息，因此定制母版的納米級3D打印可以通過納米壓印光刻使其大規(guī)模制造成為可能。光學安全裝置是數據加密和文件認證的有價值的工具，因為它們利用光的許多性質，包括振幅，相位，偏振，和波長，以產生獨特的視覺效果，可以是難以解碼的。

圖片：全息彩色打印的設計原理：選擇像素幅度而不依賴于相位的能力使得可以重新排列多路復用全息圖中的像素（空間自由度）

     研究人員表示，這種新方法 – 比目前使用的典型方法更復雜 – 是首次使用先進的納米加工技術生成彩色圖像的多色全息圖。加拿大設計與制造部門專注于對您而言至關重要的最新軟件和產品。深入探索創(chuàng)成式設計，電子元件，3D打印，快速原型設計和機器學習等令人興奮的創(chuàng)新。SUTD的副教授，負責該項研究的副教授Joel Yang表示，通過全息圖打擊假冒的關系類似于抗生素對抗感染，隨著老式的全息圖變得更容易復制，每隔一段時間就需要新的技術來阻止造假者。

通常，目前使用的當前防偽產品基于全息圖，其用于許多物品，包括電子設備包裝盒，藥瓶和銀行卡的表面。這些設備的局限性在于它們只能調制光的相位，這使得它們易于復制。

透射全息彩色打印的概念如下：

- 頂層包含編碼彩色打印的濾色器，底層包含編碼全息圖的相位板。

- 濾色器具有兩個功能：（1）在白光照射下共同形成彩色圖像。（2）控制紅色，綠色和藍色（RGB）激光通過下面的多路復用全息圖像素的透射。

所以新設備的工作原理是可以調制光的相位和幅度，全息彩色打印通過調節(jié)光的幅度在環(huán)境白光下顯示彩色圖像，同時在紅色，綠色或藍色激光照射下投射多達三個不同的全息圖。

圖片：透射全息彩色印刷品（b）的分解視圖示意圖，其中濾色器集成在全息圖之上的分層光學裝置。濾色器在來自燈或手電筒（a）的白光照射下用作彩色圖像中的彩色像素，并且還用于控制紅色，綠色和藍色（RGB）激光通過下面的多路復用全息圖的像素的透射。 （c）。在RGB激光照射下，每個波長的光選擇不同的全息投影，其獨立于彩色圖像和其他投影。遠場投影沿激光照射軸出現(xiàn)。

      當用紅色，綠色和藍色激光照射時，多路復用全息彩色印刷將顯示不同的全息投影。因為入射光平行地穿過所有像素，所以像素可以獨立地動作以允許在一些空間區(qū)域中傳輸不同波長而不是其他區(qū)域，這使得若干全息圖能夠共同占據空間復用方案中可用的總面積。利用將空間劃分為任意形狀和大小的區(qū)域的自由度，然后可以策略性地分配各個全息圖區(qū)域，使得它們的濾色器的布置另外編碼所選擇的彩色圖像。該團隊還開發(fā)了一種計算機算法，該算法以多個圖像作為輸入，并生成一個輸出文件，用于確定不同相位和彩色濾波器元素的位置。他們隨后借助納米級3D打印機雕刻了全息照片。