способ создания изображения из монокристаллов в теле листового невпитывающего материала

Формула изобретения

1. Способ создания изображения из монокристаллов металлов в теле листового невпитывающего материала, заключающийся в введении материалов для образования монокристаллов из раствора вовнутрь листового материала и воздействия на эти материалы импульсами лазерного излучения через заданные точки его поверхности, отличающийся тем, что в раствор, содержащий материалы для образования монокристаллов и наносимый равномерным слоем на поверхность листового материала, вводят поверхностно-активное вещество, образующее пленку на поверхности слоя раствора, отверждают эту пленку и заключают слой раствора между отвержденной пленкой и листовым материалом, а для введения материалов для образования монокристаллов вовнутрь листового материала воздействуют на заключенный под пленкой раствор импульсами лазерного излучения, вызывают в каждой точке такого воздействия возникновение в области лазерного пятна защитной газообразной среды, восстановление в этой среде материала металла до чистого металла с образованием кластеров, которые вводят вовнутрь листового материала по образуемому лазерным лучом каналу, создают в нем высокую концентрацию кластеров, вызывают их разлет с большой скоростью на стенки канала и плавление с образованием жидкой подложки, с последующим получением при остывании зародышей металла, их роста и образования монокристаллов, срощенных с листовым материалом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед введением материалов для образования монокристаллов вовнутрь листового невпитывающего материала из раствора, нанесенного на его поверхность, наносят на эту поверхность углубленные в нее параллельные линии и образуют из них дифракционную решетку.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к специальным видам печати, позволяющим создавать в теле листового невпитывающего материала оригинальное изображение из монокристаллов металлов, способное защитить его от подделки.

Предшествующий уровень техники

Известен способ создания в теле листового материала оригинального металлизированного изображения, заключающийся в введении вовнутрь листового материала в составе раствора солей металлов и выделение этих металлов из раствора в заданных точках внутри листового материала под действием лазерного излучения. (см., например, патент РФ № 2267408, кл. B44F 11/00).

Этот способ позволяет получить оригинальное металлизированное изображение в теле пористого листового материала благодаря возможности вводить вовнутрь его соли металлов в составе раствора.

Однако он не позволяет создавать металлизированное изображение в теле листового невпитывающего материала, например, внутри пластикового листового материала, не проницаемого для раствора.

Известен также способ образования наноразмерных кластеров и создания из них упорядоченных структур, заключающийся в введении раствора, содержащего материалы (металлы) для образования кластеров, в нанопоры подложки природного или искусственного происхождения и последующего воздействия на находящийся в нанопорах раствор импульсами лазерного излучения для возникновения в нем низкотемпературной плазмы. Плазма создает в области своего существования газообразную среду, в которой происходит восстановление материала кластера до чистого материала в результате его кристаллизации на жидкой подложке по мере остывания плазмы. В результате в каналах нанопор образуются монокристаллы, срощенные с материалом подложки (см., например, патент РФ № 2279400, кл. В82В 3/00).

Этот способ позволяет получить оригинальное изображение из монокристаллов металлов в теле подложки (листового материала) в том случае, если этот материал будет иметь пористую структуру и пронизан капиллярами. Создавать же такую структуру в теле листового невпитывающего материала, не проницаемого для раствора, крайне затруднительно.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения положена задача получения такого способа создания изображения из монокристаллов металлов в теле листового материала, который позволил бы создавать оригинальное изображение из монокристаллов в теле листового невпитывающего материала, не позволяющего вводить вовнутрь него в составе раствора материалы для образования монокристаллов (например, в пластик, металлы).

Поставленная задача решается тем, что в способе создания изображения из монокристаллов металлов в теле листового невпитывающего материала, заключающемся в введении материалов для образования монокристаллов из раствора вовнутрь листового материала и воздействия на эти материалы импульсами лазерного излучения через заданные точки на его поверхности, в соответствии с изобретением, в раствор, содержащий материалы для образования монокристаллов и наносимый равномерным слоем на поверхность листового материала, вводят поверхностно-активное вещество, образующее пленку на поверхности слоя раствора, отверждают эту пленку и заключают слой раствора между отвержденной пленкой и листовым материалом, а для введения материала для образования монокристаллов вовнутрь листового материала воздействуют на заключенный под пленкой раствор импульсами лазерного излучения, вызывают в каждой точке такого воздействия возникновение в области лазерного пятна защитной газообразной среды, восстановление в этой среде материала металла до чистого металла с образованием кластеров, которые внедряют вовнутрь листового материала по образуемому лазерным лучом каналу, создают в нем высокую концентрацию кластеров, вызывают их разлет с большой скоростью на стенки канала и плавление с образованием жидкой подложки, с последующим получением при остывании зародышей металла, их роста и образования монокристаллов, срощенных с листовым материалом.

При таком способе создания изображения из монокристаллов металлов в теле листового невпитывающего материала обеспечивается введение материалов для образования монокристаллов вовнутрь листового материала из слоя раствора, нанесенного на его поверхность.

Целесообразно, что перед введением материалов для образования монокристаллов вовнутрь листового невпитывающего материала из раствора, нанесенного на его поверхность, наносят на эту поверхность углубленные в нее параллельные линии и образуют из них дифракционную решетку.

При таком способе создания изображения из монокристаллов металлов в теле листового невпитывающего материала размещение в глубине дифракционной решетки монокристаллов металлов усиливает оригинальность изображения за счет получения голографического эффекта.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего настоящего изобретения варианта осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг.1 иллюстрирует предлагаемый способ создания изображения из монокристаллов металлов в теле листового невпитывающего материала (позиции a, b, c, d, e, f);

фиг.2 иллюстрирует листовой не впитывающий материал с нанесенной на его поверхность дифракционной решеткой и образованными в теле монокристаллами.

Лучшие варианты осуществления изобретения

Предлагаемый способ создания изображения из монокристаллов металлов в теле листового невпитывающего материала осуществляют следующим образом.

На поверхность 1 листового невпитывающего материала 2 равномерным слоем наносят раствор 3, содержащий материалы для образования монокристаллов 4 и поверхностно-активное вещество, образующее на поверхности слоя раствора 3 пленку 5.

Пленку 5 отверждают, например, ИК-излучением 6 и заключают слой раствора 3 между отвержденной пленкой 5 и поверхностью листового материала 2. Для введения материалов для образования монокристаллов вовнутрь листового материала 2 воздействуют на заключенный под пленкой 5 раствор 3 импульсами 7 лазерного излучения и вызывают в каждой точке такого воздействия возникновение низкотемпературной плазмы, создающей в области своего существования в течение действия короткого импульса (10-100 нс) газообразную среду 8 с присутствием атомарного водорода. В этой среде происходит восстановление материала металла до чистого металла с образованием кластеров, которые во время продолжения действия импульса 7 лазерного излучения внедряют вовнутрь листового материала 2 по образуемому лазерным лучом каналу 9, создают в нем высокую концентрацию кластеров, вызывают их разлет с большой скоростью на стенки канала 9 и плавление с образованием жидкой подложки, с последующим получением при остывании зародышей металла их роста и образования монокристаллов, срощенных с листовым материалом.

Затем поверхность листового материала освобождают от остатков раствора, например, смывают (позиция с).

Описанный процесс введения материалов для образования монокристаллов вовнутрь листового невпитывающего материала стал возможным благодаря тому, что он протекает в защитной газовой среде, возникаемой во время действия каждого импульса лазерного излучения под защитой отвержденной над раствором пленки.

Предлагаемый способ также предусматривает вариант осуществления, при котором раствор с материалами для образования монокристаллов наносят на ребристую поверхность листового материала, углубления 10 которой в совокупности образуют дифракционную решетку.

Нанесение на поверхность листового материала перед нанесением на него раствора параллельных углубленных в него линий 10, совокупность которых образуют дифракционную решетку, позволяет разместить созданные монокристаллы 4 в глубине дифракционной решетки, что усиливает оригинальность изображения за счет получения топографического эффекта. Такие линии 10 можно нанести на поверхность листового материала 2, например, тиснением.

Промышленная применимость

Описанным способом могут быть созданы изображения из монокристаллов металлов в теле различных не впитывающих материалов, в том числе пластика, металла и многих других.