Ученые только что создали паттерн, который, по мнению исследователей, невозможно воспроизвести или подделать, подвиг, который может подавить фальшивомонетчиков и уничтожить подделки в будущем.
Ключ к этим паттернам лежит в двухэтапной системе верификации, которая включает в себя как микропаттерны, так и те же принципы, которые используются в шепчущих галереях, согласно исследователям из Университета Цукуба в Японии.
В традиционной шепчущей галерее две большие вогнутые впадины располагаются на противоположных концах длинного коридора. Шепот в одну из этих вогнутых впадин может быть отчетливо слышен кем-то, стоящим в другой стороне по коридору. Целые комнаты также могут быть шепчущими галереями, например собор Святого Павла в Лондоне. Существует также непреднамеренная шепотная галерея в нижнем зале Центрального вокзала в Нью-Йорке. Все эти пространства имеют несколько общих черт. Все они закруглены, а их поверхности проецируют звук в неожиданных местах. Для новых паттернов, которые невозможно воспроизвести, исследователи использовали световые волны, отраженные внутри микроскопической камеры, вместо звуковых волн в гигантской комнате.
Созданные исследователями из Цукубы анти-контрафактные микропаттерны предназначены для аутентификации. Такие меры безопасности часто внедряют физические функции в продукт в процессе производства. В этом случае исследователи смогли встроить явление, создаваемое световыми волнами, в микроскопическое изображение.
Чтобы создать узорчатое микроскопическое изображение, описанное в журнале Materials Horizons, исследователи вложили под рисунок Моны Лизы крошечный отпечаток световой волны шириной в 1 миллиметр, что составляет примерно на одну десятую размера клавиши на вашей клавиатуре. Это крошечное изображение содержит миллионы равномерно расположенных пикселей на квадратный сантиметр.
Исследователи из университета Цукуба создают чипы миллиметрового размера с уникальными цветными узорами, которые невозможно подделать. Фото: University of Tsukuba
Внутри каждого из миллионов пикселей есть то, что исследователи называют отпечатком в режиме шепчущей галереи (WGM) - уникальная цветовая сигнатура, созданная в микроскопической округлой полостью с отражающими поверхностями. Каждая из этих отражательных полостей имеет уникальную форму. Формы могут варьироваться от эллиптической, сферической, сжато-сферической до полусферической, но они всегда округлые и всегда имеют отражающую поверхность, которая будет способствовать эффекту шепотной камеры.
Как и человеческие отпечатки пальцев, ни одна из этих полостей не идентична. В каждую полость уникальной формы исследователи Цукубы поместили микроскопическую каплю флуоресцентного красителя, химически чувствительного к свету. Как только краситель был на месте, исследователи случайным, непредсказуемым образом освещали краситель видимым и ультрафиолетовым светом. Световые волны отражаются внутри каждой полости, подобно тому, как звук отражается в шепотной галерее, что вызывает реакцию молекул красителя. Разнообразие форм полости в сочетании с уникальными узорами света, применяемыми к флуоресцентному красителю, дают уникальную цветовую сигнатуру в каждом пикселе.
«Это создает сложный цветной паттерн, который не может быть подделан», - сказал старший исследователь Йохей Ямамото (Yohei Yamamoto) в заявлении университета.
Последний шаг исследователей состоял в том, чтобы покрыть весь массив миллионов отпечатков в режиме шепчущей галереи другим материалом. Тот материал, который они использовали, чтобы нарисовать крошечное, видимое изображение Моны Лизы.
В будущем такие паттерны, содержащие отпечатки в режиме шепчущей галереи WGM, могут быть использованы для нанесения вашей фотографии на ваши кредитные карты и водительские права. Правительства и предприятия могут использовать схемы, созданные с помощью этого процесса, для борьбы с контрафакцией практически всего, что в настоящее время подвержено этим преступлениям. По словам исследователей, они могут использоваться для обеспечения конфиденциальности и предотвращения бесчисленных видов мошенничества. Когда-нибудь эту технологию можно использовать для аутентификации бесценных произведений искусства, например, настоящей Моны Лизы, выставленной в парижском Лувре. Использование такой технологии ограничено только человеческим воображением.
Шепчущая галерея (в физике употребляется термин «эффект шепчущей галереи») — помещение, обладающее следующей особенностью: шёпот в нём хорошо распространяется вдоль стен, но не слышен в остальной части помещения.
Обычно такие помещения имеют круглую или эллиптическую форму. В помещениях круглой формы шёпот стоящего у стены человека будет слышен вдоль стен, но не в центре помещения. В помещениях эллиптической формы, слова произнесенные шёпотом в одном из фокусов эллипса будут услышаны только в другом фокусе, но не в остальном помещении, причем шёпот будет услышан, даже если расстояние между фокусами весьма существенно.
Эффект шепчущей галереи в круглых помещениях связан с распространением вдоль стены акустической волны, испытывающей многократное полное внутреннее отражение. При этом при замыкании волны формируется характерная стоячая волна, прижимающаяся к стенкам галереи, получившая название моды шепчущей галереи. Впервые эффект был исследован Рэлеем в шепчущей галерее Собора Святого Павла в Лондоне.
Источник: Live Science
