Micro Mirage: Tutkijat tekevät maailman pienimmän QR-koodin

Tutkijat valmistavat maailman pienimmän QR-koodin, jota ei näe paljain silmin ja joka näkyy vain infrapunakameran linssillä.

Kyllä, luit oikein. Tuttu, jatkuvasti kehittyvä QR-koodi on siirtymässä salaamiseen. 

Pennsylvania State Universityn (PSU) ja Carnegie Mellon Universityn (CMU) tutkijat yhdistivät voimansa kehittääkseen kutistetun, mikroskooppisen version QR-koodista eräänlaisena kehyksenä, joka todistaa tämän uuden tekniikan toimivuuden. 

Mitä infrapuna QR-koodi voi tehdä? Tutustutaan tähän kiehtovaan luomukseen ja tutkitaan, kuinka se voi parantaa optisia turvatoimia, suojata tietoja ja parantaa infrapunavalvontaa.

Maailman pienin QR-koodi, joka on saanut inspiraationsa lehtisimpukoista

Hyönteinen (Graphocephala coccinea) riisinjyvän koko työntää bioinspiroidun rajojananoteknologia erityisillä naamiointiominaisuuksillaan. 

"Yhteistyökumppanimme tulivat luoksemme brokosomeilla – "maagisella" rakenteella, jonka lehtisiipit tuottavat luodakseen peittovaikutelman piiloutuakseen petoeläimiltä", sanoi CMU:n konetekniikan professori Sheng Shen.

"Halusimme ymmärtää brokosomien optisia rajoituksia nähdäksemme, mitä muuta voisimme tehdä niille."

Heidän luomansa QR-koodi jäljittelemällä lehtikärjen nanomittakaavan rakenteita on alle kaksi prosenttia tuumasta, joten se on tähän mennessä pienin QR-koodi. 

Nämä rakenteet, jotka tunnetaan nimellä brokosomeja, muistuttavat palloja, joissa on onteloita, jotka absorboivat valoa sen sijaan, että ne heijastavat sitä ulkopuolisiin muotoihin, minkä biologit epäilevät antavan lehtisimpukoille kyvyn sulautua ympäristöönsä. 

Tutkijaryhmä simuloi kahta rakenteen muunnelmaa: toisessa on onteloita tai reikiä valon absorptiota varten ja toisessa ilman. 

"Fysiikassa on peruslaki, että jos rakenne absorboi hyvin energiaa, se voi säteillä yhtä paljon energiaa", sanoi Zhuo Li, Ph.D. ehdokas CMU:ssa. 

”Ymmärsimme nopeasti, että jos yhdistämme molemmat rakenteet, toinen päästäisi enemmän energiaa kuin toinen. Tämä saisi toisen näyttämään kirkkaammalta infrapunakameralle kuin toinen."

Pikseleistä luettavaan QR-koodiin 

Mukaan tulee valmistettu mikro-QR-koodi. 

Edistyksellisen 3D-tulostustekniikan avulla tutkijat pystyivät manipuloimaan, mikä nanomittakaavainen rakenne tulostettaisiin reikien kanssa tai ilman, ja näin he pystyivät tekemään mikroskooppisen QR-koodin. 

"Tällä tekniikalla vääristelemme viime kädessä esineen lämpömerkintää", sanoi Li. "Meillä on valta naamioida, miten esineet näytetään infrapunakamerassa."

"Hypoteettisesti, jos asetamme brokosomipikselit vastaavasti, voisimme maalata partioauton näyttämään pakettiautona infrapunavalvontaan."

Mitä tämä tarkoittaa optisen turvallisuuden ja tietojen salauksen kannalta?

Ensinnäkin QR-koodin ja infrapunateknologian yhdistäminen lisää ylimääräistä suojausta, mahdollistaa yönäköyhteensopivuuden ja sitä on vaikea kopioida tai väärentää tavalliseen QR-koodiin verrattuna. 

Koodin skaalaus

Tarkoittaako tämä siis sitä, että tavalliset vakiosuhteiset QR-koodit eivät ole yhtä turvallisia kuin nämä uudet pienet infrapunakoodit? Ei lainkaan.

QR-koodin suojaus riippuu ensisijaisesti QR-koodigeneraattorista, jonka kanssa valitset työskennelläksesi. 

Etsi sellainen, jolla on Secure Sockets Layer (SSL) -sertifikaatti ja joka on täysin EU:n yleisen tietosuoja-asetuksen (GDPR), Kalifornian kuluttajansuojalain (CCPA) ja ISO 27001 -standardin mukainen, kutenQR-TIIKERI edistynyt QR-koodin luonti. 

Tässä generaattorissa on QR-koodi kaikille, olit sitten postitoimiston johtaja, tuotepakkausten kehitystyö tai tarvitsetko vaikuttavan digitaalisen käyntikortin. Huomioitava peukalosääntö on, että mitä enemmän tietoa koodataan, sitä pienempiä pisteitä QR-koodissasi tulee. 

Ja mitä pienemmät pisteet ovat, sitä vaikeampi laitteesi on lukea sitä. Jos näin on, suosittelemme valitsemaan sendynaamiset QR-koodittoisin kuinstaattiset QR-koodit. 

Toinen huomioitava asia on etäisyys. Mitä kauemmaksi QR-koodisi sijoitetaan, esimerkiksi mainostaululle, sitä suurempi QR-koodisi tulisi olla, jotta ohikulkijoilla ei ole ongelmia sen skannaamisessa.

Siirtyminen naamioinnista salaukseen 

"Olemme ottaneet infrapunavalon ja muuttaneet sen energian kantajasta tiedon välittäjäksi", sanoi Shen Sheng, ja uskomme, että tämä on vasta alkua tälle jännittävälle uudelle teknologialle. 

Sheng ja hänen tiiminsä jäljittelivät luonnon kekseliäisyyttä ja ottivat lehtisiikareista löydetyt monimutkaiset rakenteet omakseen ja loivat pohjan tuleville tutkijoille toivottaakseen tervetulleeksi uuden tietoturvan ja tiedon jakamisen aikakauden. 

Ja vaikka infrapunatiedonvälittäjät ovat edelleen kehittymässä oleva tekniikka, todelliset vaikutukset ovat valtavat. Ajattele salaisia operaatioita, tehostettua infrapunavalvontaa ja jopa vahvistettuja väärennösten torjuntatoimia. 

Erityisesti infrapunavalvonnan alalla mikroskooppisia QR-koodeja voidaan upottaa esineisiin, rakennuksiin tai jopa vaatteisiin, mikä avaa ovia suurelle määrälle salattua tietoa, joka on vain valtuutettujen saatavilla. 

Tällä tekniikalla on tietysti haasteita, kuten lukijoiden saatavuus ja ympäristötekijät, vaikka infrapunaluettavien QR-koodien tulevaisuus on kiistatta valoisa.