Dosežek, ki bo odpravil ponaredke

Odkar so visokoresolucijski skenerji, visokoresolucijski in celo 3D-tiskalniki in druge naprave, ki omogočajo kopiranje in prirejanje dokumentov ter drugih predmetov, široko dostopni, je postala možnost zanesljive identifikacije ljudi in predmetov ključna za varnost na različnih ravneh. Obet, da bo možnost zanesljive identifikacije prav tako široko dosegljiva, je nova metoda za izdelavo unikatnih optičnih refleksijskih vzorcev.

Razvila jo je mednarodna ekipa raziskovalcev z Univerze v Luksemburgu, dunajske univerze, Instituta Jožef Stefan (IJS) iz Ljubljane in Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. Pomembno vlogo v izdelavi teh vzorcev, ki jih je mogoče uporabiti za označevanje in identifikacijo vrednih predmetov, je imela prof. Irena Drevenšek Olenik z omenjenih ljubljanskih institucij. Ti unikatni vzorci, ki so po tej novi metodi naključni – nastanejo na podlagi kapljic oziroma lupin iz holesteričnih tekočih kristalov, predmete varujejo pred ponaredbo, saj teh vzorcev ni mogoče kopirati ali razmnoževati, ne da bi jih pri tem uničili ali trajno poškodovali.

Zanesljivo overovljenje originalnosti, ki jo bodo zagotavljali ti vzorci, je, na primer, zelo pomembno v trgovini z dragocenimi predmeti, saj si proizvajalci in tudi kupci želijo, da je izdelek, ki ga je kupec naročil in plačal, res original in ne ponaredek. Novi vzorci pa ne bodo le v prid kupcem in prodajalcem dragih predmetov, ampak vsakemu posamezniku. V kategorijo izdelkov z visokim tveganjem, da jih bo nekdo ponaredil, zdaj spadajo mobilni telefoni, SIM-kartice, bančne kartice in podobni predmeti.

Identiteto lastnika naprave preverimo osebno, to je s pregledom osebne izkaznice, potnega lista ali specialnih kartic, vse pogosteje pa tudi s tako imenovano biometrično identifikacijo – s prepoznavanjem prstnega odtisa ali vzorca očesne šarenice. Identifikacijske kartice se ponavadi uporabljajo za nadzor dostopa do varovanih območij, identifikacija s prstnim odtisom pa prevladuje pri uporabi pametnih telefonov in prenosnih računalnikov. Toda, kot sporočajo slovenski raziskovalci z IJS, ki so sodelovali v omenjeni raziskavi, noben od omenjenih načinov ni povsem zanesljiv. Potne liste ali izkaznice in kartice je mogoče ponarediti in celo prstne odtise je mogoče skopirati in tudi ukrasti.

Taka kraja je še posebno skrb vzbujajoča, »saj prizadeta oseba svojega prstnega odtisa ne more razveljaviti in tudi ne naročiti novega, zato posledice tovrstnega dejanja za posameznika pomenijo vseživljenjsko grožnjo,« navaja sporočilo IJS. »V zadnjem času se zato močno povečuje zanimanje za umetno izdelane identifikacijske objekte, ki bi imeli lastnosti biometričnih sistemov. Ti pa so lahko komercialno zanimivi le, če njihova izdelava ni predraga.«

V prizadevanju, da bi razvili varno identificiranje, ki bi bilo cenovno dostopno širšemu krogu ljudi, se je med raziskovalci razvil pojem fizično neponovljivih funkcij, označenih z angleško kratico PUF. Take naprave, ki temeljijo na elektromagnetnem odzivu, so danes že na mikročipih, kjer je izvor elektronskih komponent v čipu pri avtoriziranem proizvajalcu. V zadnjem času pa se pojavljajo že tudi tako imenovani optični identifikatorji – resda za zdaj še zelo redko – ki jih je mogoče odčitati z videokamero v predpisani osvetlitvi.

V interdisciplinarni raziskavi Oddelka za fiziko in raziskave materialov ter Centra za varnost in zaupanje na Univerzi v Luksemburgu so dr. Gabriele Lenzini in skupina pod vodstvom prof. Jana Lagerwalla prvi predlagali novo vrsto identifikatorjev v kategoriji PUF, ki temeljijo na nenavadnih optičnih lastnostih kapljic holesteričnih tekočih kristalov. To so tekoči kristalni materiali, ki so zelo podobni tistim v LCD-napravah, le da podobno kot krila nekaterih metuljev ali pavje perje, povzročajo bleščeče odboje svetlobe.

Kot specialistka za optične lastnosti tekočih kristalov se je v raziskavo vključila tudi slovenska znanstvenica, že zgoraj omenjena prof. Irena Drevenšek-Olenik. Skupaj s prof. Romanom Ruppom z Univerze na Dunaju je pojasnila eksperimentalne rezultate sistematične študije optičnih lastnosti velike množice holesteričnih kapljic oziroma lupin. Njena analiza je pokazala, da svetloba potuje od kapljice do kapljice na zelo zapletene načine, na katere je mogoče vplivati s številnimi zunanjimi dejavniki.

»Na osnovi večkratnih odbojev svetlobe nastanejo unikatni barvni vzorci, ki jih lahko uporabimo za identifikacijske 'nalepke',« pojasnjuje Irena Drevenšek-Olenik. »Ker je kapljice tekočega kristala mogoče sestaviti v različne naključne razporeditve, so zato naključni tudi barvni vzorci, ki jih te razporeditve ustvarjajo. In prav zato je nemogoče, da bi jih lahko kopirali.«

Metodo so opisali v članku, ki so ga objavili v ugledni mednarodni reviji Scientific Reports.