El mercado mundial de piezas impresas en 3-D es un negocio de $ 5 mil millones con una cadena de suministro global que involucra Internet, Email, y la nube, creando una serie de oportunidades para la falsificación y el robo de propiedad intelectual. Las piezas defectuosas impresas a partir de archivos de diseño robados podrían producir resultados nefastos:los expertos predicen que para 2021, El 75 por ciento de los nuevos aviones comerciales y militares volará con un motor impreso en 3-D, estructura de avión, y otros componentes, y el uso de AM en la producción de implantes médicos crecerá un 20 por ciento anual durante la próxima década.

Un equipo de la NYU Tandon School of Engineering ha encontrado una manera de demostrar la procedencia de una pieza mediante el empleo de códigos QR (respuesta rápida) de una manera innovadora para la identificación de dispositivos únicos. En el último número de Materiales de ingeniería avanzada , los investigadores describen un método para convertir códigos QR, códigos de barras, y otras etiquetas pasivas en características tridimensionales ocultas de tal manera que no comprometen la integridad de la pieza ni se anuncien a los falsificadores que tienen los medios para aplicar ingeniería inversa a la pieza.

El destacado investigador de materiales Nikhil Gupta, profesor asociado de ingeniería mecánica en NYU Tandon; Fei Chen, estudiante de doctorado con Gupta; e investigadores conjuntos de NYU Tandon y NYU Abu Dhabi, Nektarios Tsoutsos, Michail Maniatakos y Khaled Shahin, detallan cómo explotaron el proceso de impresión AM capa por capa para convertir los códigos QR en un juego de ajedrez en 3-D. El equipo de Gupta desarrolló un esquema que "descompone" un código QR dentro de un archivo de diseño asistido por computadora (CAD) para que presente varias caras falsas (etiquetas QR ficticias) a un escáner micro-CT u otro dispositivo de escaneo. Solo una impresora de confianza o un usuario final sabría la orientación frontal correcta para que el escáner capture la imagen del código QR legítimo.

"Al convertir una etiqueta bidimensional relativamente simple en una característica tridimensional compleja que comprende cientos de pequeños elementos dispersos dentro del componente impreso, somos capaces de crear muchas 'caras falsas, 'que nos permite ocultar el código QR correcto a cualquiera que no sepa dónde buscar, "Dijo Gupta.

El equipo probó diferentes configuraciones, desde distribuir un código en solo tres capas del objeto, a fragmentar el código en hasta 500 elementos diminutos, en termoplásticos, fotopolímeros, y aleaciones de metales, con varias tecnologías de impresión comúnmente empleadas en la industria.

Chen, el autor principal del estudio, dijo que después de incrustar códigos QR en objetos tan simples como cubos, barras, y esferas, el equipo sometió a prueba las piezas, encontrando que las características integradas tenían un impacto insignificante en la integridad estructural.

"Para crear contrastes típicos de códigos QR que se puedan leer en un escáner, debe incrustar el equivalente a espacios vacíos, ", explicó." Pero al dispersar estos pequeños defectos en muchas capas, pudimos mantener la resistencia de la pieza dentro de límites aceptables ".

Tsoutsos y Maniatakos exploraron los vectores de amenazas para determinar qué sectores de AM están mejor atendidos por esta tecnología de seguridad, un paso que, según Gupta, fue crucial en la investigación.

"Debe ser rentable y adaptar la solución al nivel de amenaza, ", explicó." Nuestra innovación es particularmente útil para sofisticados, Sectores de alto riesgo como el biomédico y aeroespacial, en el que la calidad de incluso la pieza más pequeña es fundamental ".

Un artículo de 2016 de Gupta y un equipo de investigadores que incluyó a Maniatakos y Tsoutsos en JOM , El diario de los minerales, Sociedad de Metales y Materiales exploró cómo los defectos causados ​​por la orientación de la impresión y la inserción de defectos finos podrían ser focos de ciberataques de AM. El artículo fue la investigación de ingeniería más leída ese año entre las más de 245 revistas de ingeniería de Springer. En un artículo el año pasado en Materiales y Diseño , Gupta detalló los métodos para insertar fallas indetectables dentro de los archivos CAD para que solo una impresora confiable pudiera producir correctamente las piezas.