طور الباحثون رمز الاستجابة السريعة بالأشعة تحت الحمراء "غير مرئي للعين"

يقوم الباحثون بتصنيع رمز QR صغير يمكن رؤيته فقط من خلال عدسة الكاميرا الأشعة تحت الحمراء.

نعم، قرأت ذلك بشكل صحيح. رمز الاستجابة السريعة المألوف والمتطور باستمرار يتجه نحو الخفاء.

قام باحثون من جامعة كارنيجي ميلون (CMU) وجامعة ولاية بنسلفانيا (PSU) بالتعاون لتطوير نسخة مجهرية من رمز الاستجابة السريعة كإطار لإثبات أن هذه التكنولوجيا الجديدة تعمل.

ماذا يمكن أن يفعل هذا الرمز الشريطي السريع بالأشعة تحت الحمراء؟ دعونا نستكشف هذا الإبداع الرائع ونستكشف كيف يمكن أن يعزز التدابير الأمنية البصرية، ويحمي المعلومات، ويحسن المراقبة بالأشعة تحت الحمراء.

رمز الاستجابة السريعة بالأشعة تحت الحمراء مستوحى من حشرة الورقة

حشرة جرافوسيفالا كوسينيا حجم حبة الأرز يدفع حدود الإلهام من الطبيعة تقنية النانو بفضل خصائص التمويه الخاصة بها.

قال شنغ شين، أستاذ هندسة الميكانيكا في جامعة CMU: "جاءت شركاؤنا إلينا ببروكوسومات - هيكل 'سحري' ينتجه حشرات الأوراق لإنشاء تأثير العباءة للتخفي من الجهات المفترسة".

أردنا فهم القيود البصرية لبروكوسوم لنرى ما يمكننا فعله بشكل أفضل معها.

الرمز الشريطي الذي أنشأوه عن طريق تقليد هياكل النانومترية لحشرة الورقة يقيس أقل من اثنين في المئة من البوصة، مما يجعله واحدًا من أصغر رموز الاستجابة السريعة في العالم.

هذه الهياكل، المعروفة باسم البروكوسوم، تشبه كرات كرة القدم بثقوب تمتص الضوء بدلاً من عكسه على الأشكال الخارجية، مما يشتبه به العلماء البيولوجيين أنه يمنح حشرات الأوراق القدرة على الاندماج مع بيئتها.

فريق الباحثين قام بتشغيل محاكاة لتجربة تغييرين هيكليين: الأول يحتوي على تجاويف أو ثقوب لامتصاص الضوء والثاني بدونها.

هناك قانون أساسي في الفيزياء يقول إنه إذا كانت الهيكلية جيدة في امتصاص الطاقة، فإنها يمكنها إطلاق كمية متساوية من الطاقة

"سرعان ما أدركنا أنه إذا وضعنا كلتا الهياكل معًا، فإن إحداهما ستنبعث بمزيد من الطاقة من الأخرى. وهذا سيجعل إحداهما تبدو أكثر إشراقًا لكاميرا الأشعة تحت الحمراء من الأخرى."

من البكسلات إلى رمز الاستجابة السريعة القابل للقراءة

تأتي الباركود الإشعاعي بالأشعة تحت الحمراء المزيفة.

باستخدام تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد المتقدمة، يمكن للباحثين التلاعب بالهيكل النانومتري الذي سيتم طباعته، سواء بوجود ثقوب أو بدونها، مما يمكنهم من إنشاء رمز الاستجابة السريعة المجهري.

"بهذه التكنولوجيا، نحن في النهاية نشوه توقيع الحراري للجسم"، قال لي. "لدينا القدرة على تمويه كيفية عرض الأشياء على كاميرا الأشعة تحت الحمراء."

"من الناحية النظرية، إذا وضعنا بروكسوم البكسل وفقًا لذلك، يمكننا أن نرسم سيارة دورية لتبدو كشاحنة توصيل للأمان بالأشعة تحت الحمراء."

ماذا يعني هذا بالنسبة للأمان البصري وتشفير البيانات؟

لأولى، دمج تقنيات رمز الاستجابة السريعة والأشعة تحت الحمراء يضيف طبقة إضافية من الأمان، ويدعم التوافق مع الرؤية الليلية، ويصعب تكراره أو تزويره بالمقارنة مع رمز الاستجابة السريعة العادي.

تكبير الشيفرة

إذا، هل يعني هذا أن رموز الاستجابة السريعة العادية بنسبة قياسية ليست آمنة مثل هذه الجديدة الصغيرة بالأشعة تحت الحمراء؟ على الإطلاق لا.

الأمان في رمز الاستجابة السريعة (QR code) يعتمد بشكل أساسي على مولد رمز الاستجابة السريعة الذي تختار العمل معه.

ابحث عن الذي يحتوي على شهادة Secure Sockets Layer (SSL) ويتوافق تمامًا مع لائحة حماية البيانات العامة الأوروبية (GDPR)، وقانون خصوصية المستهلكين في كاليفورنيا (CCPA)، ومع معيار ISO 27001، مثل QR TIGER,صانع رمز الاستجابة السريعة المتقدم.  

هذا المولد يحتوي على رمز QR للجميع، سواء كنت تدير مكتب بريد، أو تطوّر تغليف المنتجات، أو تحتاج إلى بطاقة عمل رقمية مذهلة. قاعدة عامة هي أن كلما تم ترميز مزيد من المعلومات، كلما أصبحت النقاط في رمز الاستجابة السريعة أصغر. 

وكلما كانت النقاط أصغر، كلما كان من الصعب على الأجهزة قراءتها. إذا كانت هذه هي الحالة، فإننا نقترح الاختيار رموز الاستجابة السريعة الديناميكية بدلا من رموز الاستجابة السريعة الثابتة.

شيء آخر يجب أن تضعه في اعتبارك هو المسافة. كلما كان رمز الاستجابة السريعة الخاص بك بعيدًا، على سبيل المثال، على لوحة إعلانات، يجب أن يكون رمز الاستجابة السريعة الخاص بك أكبر، حتى لا يواجه الناس الذين يمرون به مشكلة في مسحه.

الانتقال من التمويه إلى التشفير

"لقد أخذنا الضوء تحت الحمراء وحوّلناه من ناقل للطاقة إلى ناقل للمعلومات"، قال شين شينغ، ونعتقد أن هذا ليس سوى بداية هذه التكنولوجيا الجديدة المثيرة.

أخذ شينغ وفريقه، من خلال تقليد براعة الطبيعة، الهياكل المعقدة الموجودة على حشرات الأوراق وجعلوها خاصة بهم، ووضعوا الأسس لاستقبال علماء المستقبل لفترة جديدة من أمن البيانات ومشاركة المعلومات.

وبينما لا تزال حملة المعلومات بالأشعة تحت الحمراء تكنولوجيا ناشئة، فإن الآثار العملية في الحياة الواقعية هي ضخمة. فكر في العمليات السرية، والمراقبة بالأشعة تحت الحمراء المحسنة، وحتى التدابير المعززة لمكافحة التزوير.

في مجال المراقبة بالأشعة تحت الحمراء، يمكن تضمين رموز الاستجابة السريعة غير المرئية في الأشياء أو المباني أو حتى الملابس، مما يمنح الوصول إلى ثروة من المعلومات المشفرة المتاحة فقط للمستخدمين المعتمدين.

هناك تحديات تواجه هذه التقنية، بالطبع، مثل توافر القارئ والعوامل البيئية، على الرغم من أن مستقبل رموز الاستجابة السريعة القابلة للقراءة بالأشعة تحت الحمراء يبدو مشرقًا بلا شك.