ノ・ジュンソクPOSTECH教授の研究チームが、色とホログラムで真偽を示し、水に入れると痕跡なく消える環境配慮型スマートセキュリティラベルを開発したと6日に明らかにした。
近年、食品、医薬品、ブランド品など多様な製品で偽造防止技術の重要性が高まっている。同時に、プラスチック廃棄物を減らすための環境配慮型包装技術への需要も高まっている。しかし既存のセキュリティラベルは単純なホログラム機能にとどまるか、製作コストが相当で実際の産業現場で広く使うのは難しかった。
こうした限界を解決する技術として注目されているのが「メタ表面（metasurface）」である。メタ表面はナノ規模の構造を精巧に配列し、光の色と方向を自在に変える技術である.
研究チームは植物の繊維成分であるセルロースを加工して作った「HPC（hydroxypropyl cellulose）」に平均4〜6㎚（ナノメートル、10億分の1m）サイズの二酸化チタン粒子を混ぜ、新たな素材を作った。HPCは医薬品カプセルや食品添加物、化粧品などに使われるほど安全性が高い環境配慮型素材だ。結果としてナノ粒子がHPC内部に緻密に配置されることで、光をより強く屈折させ、精密に制御できるようになった。
この素材で作ったメタ表面は可視光領域では鮮明な赤・緑・青を生成し、紫外線領域ではホログラム画像を示した。人の目で見える色情報と特定の装置でのみ確認できるセキュリティ情報を両方とも収められるようになった。研究チームはQRコードの中に異なるホログラムを隠し、3つのホログラムが同時に確認される時だけ認証が可能な光学セキュリティ方式も実装した。
またHPCが空気中の湿気を吸収する性質を利用し、相対湿度が80%以上の環境に長時間さらされると内部構造が変形して色とホログラムが消えるよう設計した。製作方式も電子ビームで構造を一つずつ刻む工程ではなく、まるで判を押すように一度に広い面積を複製するナノインプリント（nanoimprint）工程を適用し、プラスチックフィルム上でも安定的に製作できるようにした。
研究チームは「開発した技術が実用化されれば、高額製品およびブランド品の改ざん防止、食品および医薬品の流通過程での湿度履歴モニタリング、そして環境配慮型スマートパッケージングシステムなど多様な分野に適用できる」と述べた。
今回の研究は光学分野の国際学術誌「アドバンスト・フォトニクス（Advanced Photonics）」に1月6日（現地時間）に掲載された。
参考資料
Advanced Photonics（2026）、DOI: https://doi.org/10.1117/1.AP.8.1.016007