تعداد زیادی از مرکب های چاپ امنیتی با اثرات ویژه وجود دارند. این مرکب ها باعث شده اند که ماشین سازان قادر به ساخت چاپگرهای ویژه امنیتی باشند. اگر چه این بخش بسیار مورد علاقه است، گزارش های ویژه ای نیز برای بازار این مرکب ها تنها توسط شرکت بین المللی پایرا تهیه و توصیه می شود. در ادامه مطالبی پیرامون مرکب های رنگی حرارتی، مرکب های تغییر نوری، مرکب های علامت دار و مرکب های الکترونیکی به‌اختصار شرح داده می شود.
مرکب های رنگی حرارتی
مرکب های رنگی حرارتی حساس به حرارت نسبتاً اختراع جدیدی محسوب می شوند (به‌ویژه برای چاپ افست). این رنگ ها کاربرد امنیتی فراوان و حتی تجاری دارند و به حرارت بی نهایت حساس هستند. به طور کلی این مرکب ها به وسیله حرارت محو یا به محض اینکه در معرض حرارت محدود قرار گیرند تغییر رنگ می دهند.
مرکب های حرارتی برگشت‌پذیر
مرکب هایی را می توان ساخت که در محدوده حرارتی ۲۰ الی ۵۰ درجه سانتی گراد واکنش های حرارتی متعددی از خود نشان دهند. برای مسائل امنیتی معمولاً رنگ دانه هایی آماده می شوند که بتواند در همان محدوده حرارت بدن انسان از خود حساسیت نشان بدهند (۲۳ تا ۲۷ درجه سانتی گراد). این میزان از حساسیت برای اسناد بهادار، بر اساس حرارت دست و بدن یک فرد می‌تواند کافی باشد تا بدون نیاز به دستگاه تشخیص، بتوان با سرعت بیشتر و آسان‌تر آن را تشخیص داد.
برای مثال یک بلیت می تواند بین انگشت سبابه و انگشت جلویی قرار گیرد یا برای چند ثانیه ساییده شود تا رنگ آن کاملاً محو شود. وقتی‌که عامل حرارت قطع شود، رنگ به حالت اولیه خود برمی‌گردد. این مسئله تشخیص را آسان می سازد و یکی از نقاط قوت این روش خاصیت ضد کلاه برداری و تشخیص جعلی بودن چاپ است، اگرچه این مرکب بسیار بسیار گران است.
این مرکب به جز اسناد حتی می تواند برای بسته بندی مواد غذایی نیز مناسب باشد و اصل یا تقلبی بودن آن را نشان دهد. وقتی یک بطری نوشیدنی گران قیمت یا هر نوشیدنی دیگر در یخچال سرد می شود، چاپ حساس به حرارت از سفید به آبی تغییر رنگ می دهد و این مفهوم را القا می کند که برای مصرف آماده است. این تغییر رنگ در درجه حرارت ۵ الی ۸ درجه سانتی گراد اتفاق می افتد. در حرارت پایین کلمات آبی هستند و به محض اینکه بطری گرم می شود پیام محو می شود.
عموماً مرکب های حساس به حرارت، در درجه حرارت مشخص شده رنگی هستند و اگر این درجه حرارت ویژه افزایش پیدا کند در آن درجه حرارت رنگ یا محو می شود یا کاملاً ترانسپرنت (مانند شیشه) می شود. عموماً مرکب‌های رنگی حرارتی زیر درجه حرارت مشخص به صورت شیشه ای و بی رنگ می شوند؛ بنابراین ممکن است با افزودن یک رنگ‌دانه قابل رؤیت معمولی به مرکب در حضور رنگ دانه‌ی حساس به حرارت بتوان تغییر رنگ را با تغییر درجه حرارت باز هم در یک رنگ ثابت نگه داشت.
به عنوان مثال می توان با افزودن رنگ دانه‌ی زرد در حالت معمولی نوشته را سبز دید (آبی + زرد = سبز) و سپس وقتی درجه حرارت از حد مورد نیاز تجاوز کرد، در آن صورت رنگ سبز تبدیل به زرد خواهد شد و بالعکس یعنی در درجه حرارت بالای ۲۷ درجه سانتی گراد رنگ زرد و در درجه حرارت زیر ۲۷ درجه سانتی گراد رنگ سبز دیده خواهد شد.
مرکب های رنگی حرارتی بسیار متنوع هستند و می توان تعداد زیادی از آن ها را به کار گرفت. در تشخیص و تمایز ازنظر امنیتی، بسیار مطمئن هستند، به ویژه برای مدت اعتبار مصرف مواد غذایی و بالا بردن تدابیر امنیتی مفید بوده و حتی برای تدبیر ضد کپی نیز کاربرد پیدا می کنند.
مرکب های رنگی حرارتی را می توان توسط ماشین افست خشک یا افست معمولی چاپ کرد و امکان چاپ گراور، فلکسو و حتی اسکرین نیز وجود دارد. به هر حال چاپ این نوع مرکب ها بیشتر و به‌طور عموم با ماشین افست صورت می گیرد و نمی توان آن ها را در طرح های پیچیده به کاربرد. پوشش دار کردن این نوع چاپ ها فقط به‌وسیله مرکب های فیلم سنگین امکان پذیر است، مانند چاپ های گراور و اسکرین.
مرکب های حرارتی برگشت ناپذیر
علاوه بر مرکب های برگشت پذیر حرارتی، مرکب های برگشت ناپذیر نیز وجود دارند که تا زمانی که در معرض حرارت قرار نگرفته اند غیر قابل رؤیت هستند اما وقتی در مقابل افزایش زیاد درجه حرارت قرار می گیرند بلافاصله آشکار شده و بعد از اینکه عامل حرارت حذف شد دیگر محو نمی شوند.
نوعاً رنگ درجه حرارت ۶۵ درجه سانتی گراد شروع به ظاهر شدن می کند و در درجه حرارت ۹۰ درجه‌ی سانتی گراد کاملاً ظاهر می شود. همچنین مرکب های با درجه حرارت بالا (بین ۸۵ تا ۱۱۵ درجه سانتی گراد) رنگ‌های قوی و پایداری را ارائه می دهند. این مرکب ها در کارهای بسته بندی و امنیتی کاربرد دارند.
قدرت رنگی، رنگ های حرارتی غیرقابل برگشت مربوط به ضخامت و دانسیته‌ی فیلم چاپی است، بنابراین با فیلم ناشی از چاپ گراور، لترپرس و اسکرین قابل مقایسه خواهد بود و می توان به ضخامت فیلم فلکسو به وسیله آنیلوکس (lpi ۱۲۰ الی ۱۴۰) نیز رسید.
بیشتر بخوانید: معرفی مرکب های چاپ الکتروگرافیک
محدودیت کاربرد
فناوری دارایی محدودیت هایی در کاربرد نیز هست. اولین محدودیت وابستگی مرکب به حرارت است اما در شرایطی به حرارت واکنش نداده و تغییر رنگ نمی دهد. به‌عنوان‌مثال در یک روز داغ و گرم اگر اسناد ماشین داخل اتومبیل گذاشته شود، مرکب چاپ شده به حداقل و سبک ترین حالت رنگ خود خواهد رسید و باید ابتدا اسناد سرد و خنک شوند تا مرکب به حالت معمولی خود برگردد.
دوم، مرکب دارای مقاومت محدود رنگی است. اگر سند روزهای آفتابی متمادی در اتومبیل گذاشته شود، رنگ کم‌کم محو خواهد شد درست همان‌طوری که رنگ های شب رنگ دارای چنین خاصیتی هستند و همچنین بستگی به میزان اشعه UV موجود در آفتاب دارد که مرکب چاپ شده چند هفته بتواند خودش را در مقابل تابش آفتاب سالم نگه دارد.
مرکب های متغیر نوری
مرکب های متغیر نوری (OVIs) از یک تا چند رنگ قابل تغییر هستند، این مورد به زاویه دید بیننده بستگی دارد. رنگ دانه ی مصرفی در این مرکب دارای ساختمان چندلایه با ضرایب شکست نوری متنوع هستند.
اگر دو نوع رنگ دانه با خواص ساختمان چند سطحی با ضرایب شکستی متفاوت به صورت مخلوط در ساختمان مرکب به کار رفته باشند، بسیار نمایشی خواهد بود. به خاطر این اثر، مرکب متغیر نوری هم جزو مرکب‌های تزیینی با جلوه تازه هستند. ازاین‌رو بی‌نهایت مشکل است از آن کپی و همتاسازی شود و به‌عنوان یک وسیله ضد تکثیر در اسناد (ضد تقلب) به کار می رود.
مرکب های متغیر نوری باید به روش چاپ فلکسو یا گراور یا اسکرین چاپ شود. آن ها باید به شکل نمونه های بزرگ یا حروف درشت شوند، زیرا که طرح های کوچک پیچیده خیلی مشکل چاپ می شوند و کمتر جلوه نوری متغیر دارند.
اندازه ذرات مرکب‌های متغیر نوری تقریباً در حدود ۶ میکرومتر است و با بعضی از ذرات تا ۱۵ میکرومتر همراه هستند؛ بنابراین برای چاپ فلکسو آنیلوکس ۱۴۰ خط در اینچ با عمق ۳۰ میکرون بسیار ایده آل است. مشابه اندازه همین حفره‌ها برای چاپ گراور موردنیاز است. حفره‌های ظریف تر و کوچک تر جلوه انعکاسی کمتری ظاهر خواهند داشت.
در چاپ اسکرین قطر حفره های توری باید بزرگ‌تر از ۱۵ میکرون باشند. برای رسیدن به جلوه بالاتر پس از چاپ باید روی سطح چاپ شده پوشش ورنی یا لمینت (سلفون) انجام داد. اگر مرکب چاپ شده زیرپوشش لامینه یا وارنیش قرار گیرد جلوه قابل دید وارنیش به خاطر اندیس شکست نوری وارنیش ۹۰ درصد کاهش داده می‌شود.
مرکب های علامت دار
از آنجا که جعل اسناد به صورت یک مسئله روزافزون درآمده است، نیاز مبرمی به تشخیص چاپ اصلی از کپی هوشمند و تقلبی وجود دارد. یکی از راه ها آن است که کار چاپی دارای علائمی نامریی در مرکب باشد که فقط از راه داشتن دانش لازم، تشخیص و امکان پذیر شود.
مرکب های علامت دار مادون قرمز
معرف های علامت دار حساس به اشعه مادون قرمز می تواند در یک مرکب به کار رود. بعضی از ترکیبات شیمیایی بی رنگ در اثر جذب اشعه مادون قرمز یا سایر اشعه ها با داشتن ساختمان ترکیبی خاص، طرحی واحد و الگویی خاص را از خود ظاهر می سازند. آن ها معمولاً با جذب اشعه‌ی مادون قرمز یا هر اشعه دیگری یک تصویر را از خود بازتاب می دهند و با مقایسه طول موج برگشت با طول موج نمونه‌ی درست -که در حافظه وسیله تشخیص ذخیره است- قابل‌تفکیک و تمایز خواهد بود.
خاصیت فلوئورسنت متداول (مربوط به قابلیت و توانایی ترکیب) در یک طول موج جذب انرژی کرده و بازتاب در طول موج بلندتر است. این پدیده به نام لومینانس معروف است. تعداد کمی از ترکیبات با خاصیت ضد تابش در مقابل انرژی جذبی وجود دارند که معمولاً ضد حالت لومینانس عمل می‌کند که بازتاب آن‌ها در طول‌موج‌های کوتاه‌تر خواهد بود. برای مثال بازتاب تابش اشعه مادون قرمز لیزری می تواند موجب تحریک و خروج نور سبز شود. تبدیل قرمز به IR پایین یک فناوری جایگزین است.
طول موج های قرمز به‌وسیله ی ترکیب شیمیایی جذب و بخشی از انرژی اشعه‌ی نزدیک به منطقه مادون قرمز را از خود ساطع می کند. اشعه ی بازتابی قابل‌رؤیت برای چشم انسان نیست، ولی می توان آن را با یک وسیله ی الکترونیکی ظاهر کرد.
امنیت این‌چنین وسیله ی بازرسی و تحقیق از ساختمان یک مرکب، کاملاً در منطقه کوری دید انسان قرار دارد و در شرایط معمولی و با دید معمولی قابل رؤیت نیست. در حقیقت طول موج دقیق و شدت بازتاب به آن مربوط به ویژگی ترکیب موجود (از گزینه های متعدد) و غلظت آن است.
علامت منحصر به فرد
مرکب های علامت دار منحصر به فرد دارای لایه های متعددی از ذرات رنگی هستند که با خود کد منحصر به فردی را در لایه های رنگی حمل می کنند، DNA سنتزی و سایر مولکول های ارگانیکی ساده به وسیله‌ی تجربه های اسپکتروسکوپی حاصل شده اند.
یک معرف میکرو علامت دار از یک ذره میکروسکوپی کوچک از پلاستیک تشکیل شده که ناگهان و تصادفی با شکل بی قاعده، از ده لایه رنگی مختلف ساخته شده است. هر رنگ با یک ارزش عددی از صفرتا ۹ مطابقت داده می شود. توالی رنگ ها به یک کد منحصر به فردی از معرف علامت دار اشاره می کند. همانند پردازش های ذره ای تولید شده برای یک مشتری که همگی دارای یک عدد مشابه هستند.
مجموعه شماره کدهای ممکن درست با ساختمان لایه ای رنگ پایه تقریباً ۳۷ میلیون کد هستند. خصوصیات اختیاری دیگری همانند فلوئورسنت و مغناطیسی را نیز می توان به آن اضافه کرد. ترتیب و توالی رنگ ها و کد آن را می توان با به‌کارگیری یک میکروسکوپ خواند که قدرت میکروسکوپ باید یک‌صد برابر ( x100) باشد.
به صورت دیگر این هدف را می توان با کاربرد دستگاه تجسمی، مغناطیسی و اسکن لیزری نمایش داد. میکرومعرف های علامت‌دار را می توان در یک مرکب بی رنگ قرار داد و چاپ های حاصله را می توان با منابع مختلف تشخیص، تفکیک و شناسایی کرد.
مرکب های ساخته شده از رزین های ترموپلاستیک پایدار، «میکرومعرف های علامت دار» در مقابل آب، حلال‌ها و بیشتر اسیدها مقاوم هستند و حتی می‌توانند در یک انفجار نیز سالم بمانند. آن ها را به صورت متراکم یا مقدار کم به مرکب اضافه می کنند تا حضورشان را آسان تر تشخیص دهند و به سختی غیرقابل دید شوند. آن ها را نمی توان توسط کپی یا در هر فرآیند چاپ و تکثیر کرد، بدین ترتیب در مقابل هر نوع تکنیک بالای جعل سازی کاملاً غیرقابل مشابه سازی هستند.
مرکب «علامت‌دار زیستی» (Biotag)، یک فناوری انحصاری مربوط به شرکت بیو کد است که بر پایه حساسیت منحصر به فرد این مرکب بنا شده است. این روش شامل یک علامت گذار شیمیایی بی‌اثر است که می توان آن را با مرکب همراه کرد. علامت گذار که یک ماده شیمیایی ساده آلی است به مرکب به مقدار کم و به‌اندازه یک در مقابل میلیارد اضافه شده است.
علامت گذار بی اثر را می توان به یک مرکب بی اثر اضافه کرد. معمولاً از این مرکب در چاپ جوهر افشان استفاده می کنند. مرکب فقط به وسیله اضافه کردن معرف فعال‌کننده، درست ظاهر می شود. وقتی «فعال‌کننده» که شامل علامت‌گذار شیمیایی است در تصویر چاپ شده به کار برده شود موجب پدیدار شدن تصویر می‌شود. این پدیده به‌وسیله‌ی یک دستمال خیس ساده با فعال‌کننده شیمیایی روی سطح چاپی، دیده می‌شود.
واکنش فعال کننده خاص و علامت‌گذارهایی را که می توان رشد و توسعه داد فراوان و بدون محدودیت هستند. برای جاعلین غیرممکن است که محلول علامت گذار را مشخص کنند زیرا غلظت های آن ها خیلی پایین تر از حدی است که بشود به وسیله روش های عادی و متداول ردیابی یا بررسی شوند. مرکب برای رساندن پیامی یا علامت خاصی روی برچسب‌ها یا مستقیماً روی بسته بندی اسناد سری چاپ می‌شوند.
مرکب الکترونیکی
ایم‌یدیا، یک مرکب الکترونیکی است که به‌وسیله شرکت مرکب «E» آمریکا بر اساس کار تحقیقی انستیتوی فناوری ماساچوست اختراع شده است. این مرکب مانند یک مرکب معمولی در قوطی است که وقتی چاپ می‌شود و فیلم چاپی تحت اثر بار الکتریکی قرار می‌گیرد، رنگ آن عوض می‌شود؛ بنابراین متن یا تصویر قابل رؤیت می تواند به وسیله‌ی تغییرات بار الکتریکی تغییر کند.
مواد معلق در یک مرکب الکترونیکی عبارت از میلیون ها ذره میکرونی پوشش داده شده که تقریباً عرض آن‌ها به اندازه‌ی ۱۰۰ میلی‌میکرون است. در یک اینچ مربع به‌صورت میانگین یک‌صد هزار میکروکپسول قرار دارد. داخل هر کپسول مخلوطی از چیپس رنگ دانه و جوهر رنگ است. این چیپس های رنگ‌دانه ای با بار الکتریکی واکنش انجام می‌دهند.
وقتی بار الکتریکی به‌کار برده می شود، رنگ مرکب عوض می شود. مرکب از ذرات حبابی خیلی کوچک جوهر تیره‌رنگ ساخته شده است که در آن ذرات سبک رنگی به‌صورت معلق قرار می‌گیرند. وقتی حباب ها در کپسول پلاستیکی قرار می گیرند و روی سطوح و مواد هادی چاپ می شوند، الکتریسیته می تواند به روش معین و به‌طور ویژه به کار برده شود.
بعضی روشن و بعضی تاریک و تیره به نظر می‌آیند و تصویر ایجاد می‌شود. ذرات روشن رنگی دارای طبیعت بار الکتریکی هستند. آن‌ها یا به بالای میکروکپسول قابل‌رؤیت رانده می‌شوند و به‌صورت حباب‌های روشن رؤیت می‌شوند و یا به‌وسیله‌ی سطح چاپی جذب می‌شوند. وقتی‌که بار الکتریکی قطع می‌شود به شکل حباب‌های تاریک رؤیت می‌شوند.
طبق نظر شرکت مرکب الکترونیک آمریکا، می توان این مرکب ها را روی سطوح کاغذی پلاستیکی به روش اسکرین چاپ کرد. وقتی مرکب الکترونیکی چاپ می شود دارای هیچ گونه تصویری نیست و ابداً چیزی را بیان نمی کند، بدین معنی که سفید است. تصاویر و مطالب وقتی آشکار می شوند که الکتریسیته به صورت انتخابی برای میکروکپسول ها به کار برده شود.
به هنگام ساخت، میکروکپسول ها در یک مایع حامل، مانند وارنیش که در مرکب های سنتی کاربرد دارند، به صورت معلق در می آیند. بدین خاطر روی هر سطحی می نشینند، همان‌گونه که مرکب های متداول را می شود به کار برد. این بایندرها هستند که موجب پیوستن مرکب به سطوح چاپی زیر چاپ می شوند.
