Films ré-inscriptibles sur supports souples pour photo-inscriptions colorées : de la nanostructuration aux modèles de prédiction de la couleur – PHOTOFLEX

Nous proposons de développer une technologie d'impression sans contact basée sur l'utilisation de films Ag : TiO2 nanostructurés ayant des propriétés photochromiques multicolores. Ces films seront déposés sur des supports flexibles comme le plastique ou le papier, compatibles avec la plupart des applications liées aux domaines de la sécurité et de la traçabilité. Ces supports ne résistant pas à de fortes températures, les techniques d'élaboration employées (sol-gel et pulvérisation magnétron) seront adaptées à cette contrainte.
Les films élaborés contiennent des nanoparticules d'Ag incluses dans une matrice nanoporeuse de TiO2. Les changements permanents ou réversibles de couleur sont induits sous rayonnement UV/visible et se fondent sur le contrôle par laser de la résonance plasmon de surface des nanoparticules d’argent. Selon les conditions d’illumination (longueur d’onde, intensité, énergie déposée) utilisées la forme, l’amplitude et la position de cette résonance peuvent être modifiées. Diverses couleurs peuvent être obtenues qui sont liées aux changements observés à l’échelle nanométrique (morphologie, organisation, environnement chimique des particules d’Ag). La modélisation électromagnétique pourra permettre de mieux comprendre les relations entre les propriétés structurales des nanoparticules et les spectres (réflexion, transmission) qui en résultent.
La technique de photo-inscription développée sur des films nanostructurés peut ainsi permettre de fournir un panel de couleurs varié sur différents substrats. Le système d'impression de couleurs sera calibré afin d’obtenir une reproduction fiable des couleurs et une inscription lisible des données. Une fois l’identification de couleurs primaires effectuée, une méthode basée sur l’utilisation de demi-tons sera développée afin d'augmenter le panel de couleurs possibles. Enfin un modèle colorimétrique sera proposé afin de corréler les propriétés optiques des échantillons imprimés à la perception par l’homme de leurs attributs visuels.