Лазерный мир

Новая технология основана на лазерной абляции – процессе переноса кремниевой плёнки на стекло с помощью лазерного импульса. Общую форму этикетки можно изменить заранее, чтобы она напоминала логотип бренда, но программировать кремниевые наночастицы невозможно, поэтому каждое изображение абсолютно уникально. По сравнению с другими материалами, кремний доступен, устойчив к внешним воздействиям и обладает широким спектром цветовых вариантов. Его также можно наносить на широкий спектр материалов.

«Представьте, что у вас в руке песок, и вы решили высыпать его на тарелку. В итоге получится уникальный песочный узор, который невозможно будет повторить на другой тарелке. Та же концепция лежит в основе нашей технологии, но вместо песка используется кремний. Лазер воздействует на кремниевую плёнку, что приводит к выделению наночастиц, которые формируют случайную текстуру. Полученное изображение похоже на созвездие разноцветных звёзд», — говорит Павел Кустов , аспирант Физико-технического факультета и первый автор статьи.

Каждая кремниевая частица содержит уникальные данные, такие как координаты, цвет и структура (процент кристалличности). Эта информация зашифрована и хранится в базе данных. Координаты определяют форму этикетки и обеспечивают первый уровень защиты. Хроматические координаты влияют на цвет и добавляют дополнительный уровень защиты от подделки. Наконец, процент кристалличности показывает, насколько хаотичны или упорядочены атомы в каждой частице, что делает её ещё более безопасной.

«Наши этикетки не видны невооруженным глазом. Чтобы увидеть их и проверить подлинность, нужно сделать снимок с помощью зум-объектива или микроскопа и загрузить его в специальную программу, которая с помощью машинного обучения и компьютерного зрения кластеризует и упрощает изображение так, что оно становится похоже на раскраску, где каждая цифра обозначает цвет. Затем оно сравнивается с информацией из базы данных. Если все параметры соответствуют друг другу, программа делает вывод о подлинности продукта. В противном случае это подделка», — рассказывает Елена Петрова , студентка Инженерно-физического факультета и соавтор статьи.

По мнению авторов проекта, подобные этикетки будут полезны производителям люксовых и лимитированных товаров, таких как лекарства, автомобили, ювелирные изделия и музыкальные инструменты.

«Существует немного исследований, предлагающих доступные и легко реализуемые технологии создания неклонируемых меток. Метод лазерной абляции и кремний ранее не применялись в этой области. Как оказалось, они представляют собой относительно простой способ обеспечения максимального уровня защиты. Наш следующий шаг — сделать метки более гибкими и расширить количество материалов, на которые их можно наносить», — заключает Мартин Сандомирский , студент Инженерно-физического факультета и соавтор статьи.

Reference: Pavel Kustov, Elena Petrova, Mikhail Nazarov, Almaz Gilmullin, Martin Sandomirskii, Ekaterina Ponkratova, Vitaly Yaroshenko, Eduard Ageev, Dmitry Zuev. Mie-Resonant Silicon Nanoparticles for Physically Unclonable Anti-Counterfeiting Labels. ACS Applied Nano Materials, 2022.
Источник: https://news.itmo.ru/en/news/12753/