Los investigadores desarrollaron una función de seguridad de dos partes que permite el descifrado dinámico y reversible. La figura ilustra un patrón de estrella encriptado generado al elevar el SiO dieléctrico 2 capa por 10 nm. El patrón de estrella se revela cuando se aplica un parche elastomérico recubierto de metal delgado (PDMS). La estrella mide 1 cm de ancho. Crédito:Gokhan Bakan, Universidad de Manchester
Los investigadores han desarrollado funciones de seguridad óptica avanzadas que utilizan un sistema de metamaterial de dos piezas para crear un fenómeno óptico difícil de replicar. Los metamateriales están diseñados para tener una propiedad que no se encuentra en materiales naturales. Las nuevas características de seguridad podrían ofrecer una protección mejorada contra falsificaciones para productos de alto valor o billetes de banco y mejorar el cifrado de información como los números de PIN que se envían físicamente a los destinatarios.
Las funciones de seguridad óptica se utilizan a menudo en la actualidad para verificar la autenticidad de la moneda, tarjetas de identificación y productos valiosos como la electrónica. Estas características incluyen hologramas que cambian de color en diferentes ángulos de visión o patrones que aparecen solo bajo luz ultravioleta. Las funciones de seguridad con muchas funciones difíciles de replicar son las más seguras porque son difíciles de reproducir.
"Una característica de seguridad óptica ideal debe ser difícil de copiar por personas sin licencia, fácil de producir en masa, y ser interrogado convenientemente, ", dijo el líder del equipo de investigación Gokhan Bakan de la Universidad de Manchester en el Reino Unido." Nuestro enfoque satisface todos estos requisitos y podría ofrecer transacciones de información y bienes más seguras para todos ".
En la revista The Optical Society (OSA) Letras de óptica , los investigadores describen un sistema en el que dos piezas ópticas delgadas deben colocarse juntas para formar un metamaterial que revela un mensaje oculto o un código QR que es legible a simple vista. El reencriptado se realiza despegando la parte superior, que no contiene información, desde la parte inferior que codifica un mensaje.
Para proteger información confidencial, como el pin de una tarjeta de crédito, un cliente podría obtener la parte superior de la característica de seguridad (la clave) del banco en el momento de la solicitud. Cuando el pin encriptado llega por correo, el cliente usará la clave para revelar el pin. Si roban la copia impresa con el número PIN cifrado, sería imposible descifrarlo sin la clave.
Revelando el mensaje secreto
Las nuevas características de seguridad de dos partes tienen una parte inferior que se forma al recubrir un material aislante delgado, o dieléctrico, sobre una película de plata de unos 120 nanómetros de espesor. Esta parte inferior es esencialmente un espejo en el sentido de que refleja la mayor parte de la luz entrante. Debido a que sus propiedades ópticas están definidas por la película de plata y no se ven afectadas por el grosor de la capa dieléctrica, se puede ocultar un mensaje en el dieléctrico simplemente agregando más dieléctrico en la forma del mensaje.
Los investigadores utilizaron su enfoque de dos partes para crear características de seguridad óptica para ocultar (a) y revelar (b) una variedad de patrones, incluido un patrón de código QR (c). También demostraron el uso de plástico (d) y (e-f) papel de aluminio (e-f) como sustratos flexibles. Se pueden generar diferentes colores (g-h) cambiando el espesor dieléctrico. Las barras de escala son de 1 cm. Crédito:Gokhan Bakan, Universidad de Manchester
La parte superior de la característica de seguridad es un sustrato elástico transparente recubierto con una capa de metal de aproximadamente 10 nanómetros de espesor. Esta parte, que actúa como clave, no contiene ninguna información y parece semitransparente. Cuando las dos partes se juntan, con el metal delgado en la parte superior hacia la parte inferior, forma una cavidad óptica cuyas propiedades, como el color de la superficie, dependen en gran medida del espesor dieléctrico. Por lo tanto, como las dos piezas se colocan juntas, aparece un marcado contraste de color y revela el mensaje oculto, que es legible a simple vista. El enfoque se puede utilizar para crear claves que sean específicas para cada mensaje o para hacer una clave maestra que funcione para cualquier mensaje.
"Cuando las dos partes de la función de seguridad están pegadas, crea un fenómeno óptico conocido como efecto de cavidad óptica con plasmónicos mejorados, ", dijo Bakan." Aunque este efecto se emplea comúnmente para una variedad de aplicaciones, como filtros ópticos, separamos de forma única la cavidad óptica en dos, permitiendo que la información se oculte en una parte de una manera que solo se puede revelar con la tecla correcta ".
Seguridad flexible
Los investigadores demostraron su nuevo enfoque codificando códigos QR en sustratos rígidos, así como en sustratos flexibles que podrían usarse en casi cualquier superficie. incluidos los billetes. Los códigos QR eran invisibles a simple vista hasta que se aplicó un parche adhesivo hecho del sustrato elástico transparente. También utilizaron el enfoque para codificar varios patrones y palabras.
Aunque los investigadores demostraron una aplicación específica para la seguridad óptica, el enfoque también podría usarse para detección óptica para aplicaciones químicas o biológicas. Por ejemplo, si ciertas proteínas unidas a una película delgada, el metamaterial modular podría producir una lectura que fuera visible a simple vista o legible por una cámara.
Los investigadores planean desarrollar aún más la nueva característica de seguridad óptica usándola con otros fenómenos ópticos. También quieren comunicar la tecnología a los desarrolladores de etiquetas de seguridad y bancos para que la tecnología pueda probarse y desarrollarse para aplicaciones del mundo real.
"Nuestra investigación muestra que la conversión de características ópticas estáticas en modulares puede abrir aplicaciones completamente nuevas, ", dijo Bakan." Esto ofrece una nueva perspectiva que los científicos podrían utilizar para ampliar otros métodos ópticos establecidos ".
