Forskere udvikler infrarød QR-kode 'usynlig for øjet'

Forskere fabrikerer en lille QR-kode synlig kun gennem et infrarødt kameraobjektiv.

Ja, du læste rigtigt. Den velkendte, evigt udviklende QR-kode går i stealth-mode.

Forskere fra Carnegie Mellon University (CMU) og Pennsylvania State University (PSU) slog sig sammen for at udvikle en mikroskopisk version af en QR-kode som et rammeværk for at bevise, at denne nye teknologi virker.

Hvad kan denne infrarøde QR-kode gøre? Lad os dykke ned i denne fascinerende skabelse og udforske, hvordan den kan forbedre optiske sikkerhedsforanstaltninger, beskytte information og forfine infrarød overvågning.

En infrarød QR-kode inspireret af bladhopper

En insekt ( Graphocephala coccinea størrelsen af et riskorn udfordrer grænserne for bioinspireret nanoteknologi med sine specielle kamuflerende egenskaber.

Vores samarbejdspartnere kom til os med brochosomer - en 'magisk' struktur, bladlus producerer for at skabe en kappeeffekt for at skjule sig for rovdyr,

Vi ønskede at forstå brochosomers optiske begrænsninger for at se, hvad mere vi kunne gøre med dem.

QR-koden, de skabte ved at efterligne en bladlusens nanoskalastrukturer, måler mindre end to procent af en tomme, hvilket gør den til en af de mindste QR-koder i verden.

Disse strukturer, kendt som brochosomer, ligner fodbold med hulrum, der absorberer lys i stedet for at reflektere det på ydersiden, hvilket biologer mistænker giver bladlopper evnen til at blande sig med deres omgivelser.

Forskerholdet kørte en simulation for to strukturelle variationer: en med hulrum eller huller til lysabsorption og en uden.

"Der er en grundlæggende lov inden for fysik, der siger, at hvis en struktur er en god absorber af energi, kan den udsende en tilsvarende mængde energi," sagde Zhuo Li, en Ph.D.-studerende ved CMU.

Vi indså hurtigt, at hvis vi satte begge strukturer sammen, ville den ene udsende mere energi end den anden. Det ville få den ene til at se lysere ud for et infrarødt kamera end den anden.

Fra pixels til en læsbar QR-kode

Her kommer den fabrikerede infrarøde stregkode.

Ved hjælp af en avanceret 3D-printteknik kunne forskerne manipulere, hvilken nanoskalastruktur der skulle printes, med eller uden huller, hvilket gjorde det muligt for dem at skabe den mikroskopiske QR-kode.

"Med denne teknologi fordrejer vi i sidste ende et objekts termiske signatur," sagde Li. "Vi har magten til at skjule, hvordan objekter vises på et infrarødt kamera."

Hypotetisk set, hvis vi lagde brokosome-pixelsene i overensstemmelse hermed, kunne vi male en patruljebil, så den ser ud som en leveringsvogn for infrarød sikkerhed.

Hvad betyder dette for optisk sikkerhed og datakryptering?

For det første tilføjer sammenfletning af QR-kode- og infrarød teknologi et ekstra lag af sikkerhed, understøtter natvision kompatibilitet og er sværere at replikere eller forfalske end en almindelig QR-kode.

Skalering af koden

Så betyder det så, at almindelige QR-koder af standardstørrelse ikke er lige så sikre som disse nye små infrarøde? Slet ikke.

QR-kode sikkerhed afhænger primært af den QR-kodegenerator, du vælger at arbejde med.

Find en med et Secure Sockets Layer (SSL) certifikat og som fuldt ud overholder EU's generelle databeskyttelsesforordning (GDPR), California Consumer Privacy Act (CCPA) og ISO 27001, som f.eks. QR TIGER,en avanceret QR-kodeproducent.  

Denne generator har en QR-kode til alle, uanset om du administrerer et postkontor, udvikler produktemballage eller har brug for et imponerende digitalt visitkort. En tommelfingerregel er, at jo mere information der kodes, jo mindre bliver prikkerne i din QR-kode.

Og jo mindre prikkerne er, jo sværere er det for enheder at læse dem. Hvis det er tilfældet, foreslår vi at vælge dynamiske QR-koder i stedet for statiske QR-koder.

En anden ting at huske er afstand. Jo længere væk din QR-kode vil blive placeret, lad os sige, på et reklameskilt, jo større bør din QR-kode være, så folk, der går forbi, ikke vil have problemer med at scanne den.

Skiftet fra camouflage til kryptering

"Vi har taget infrarødt lys og omdannet det fra en energibærer til en informationsbærer," sagde Shen Sheng, og vi tror, at dette kun er begyndelsen på denne spændende nye teknologi.

Sheng og hans hold, ved at efterligne naturens opfindsomhed, tog de komplekse strukturer fundet på bladhopper og gjorde dem til deres egne, hvilket lægger grunden for fremtidige videnskabsfolk til at byde velkommen til en ny æra af datasikkerhed og informationsdeling.

Og mens infrarøde informationsbærere stadig er en ny teknologi, er de virkelige konsekvenser enorme. Tænk på hemmelige operationer, forbedret infrarød overvågning og endda styrkede anti-forfalskningsforanstaltninger.

I sfæren for infrarød overvågning kan usynlige QR-koder indlejres i genstande, bygninger eller endda tøj, hvilket giver adgang til en skat af krypteret information, der kun er tilgængelig for autoriserede brugere.

Der er selvfølgelig udfordringer ved denne teknologi, såsom læseres tilgængelighed og miljømæssige faktorer, men fremtiden for QR-koder, der kan læses med infrarødt lys, er utvivlsomt lys.