费城消息,研究人员发明了一种隐形的快速反应码(QR码),以提高打印文件的安全性,减少伪造的可能性,这对政府和私营企业来说都是一个代价高昂的问题。

他们的研究发表在IOP出版杂志上,纳米技术在美国,南达科他州大学和南达科他州矿业与技术学院的研究人员认为,这种新型的二维码几乎可以用来验证任何固体物体。

二维码是由微小的纳米颗粒与蓝色和绿色荧光墨水结合而成的,在激光照射之前是看不见的。它是通过计算机辅助设计(CAD)生成的,并使用气溶胶喷射打印机打印到表面上。开发过程可以在此查看视频

据研究人员称,与现有的伪造方法相比,QR码将增加安全级别,因为生产过程的复杂性使其很难复制。

蓝色和绿色墨水的组合也使研究人员能够实验不同颜色和大小的各种字符和符号,从微观到宏观都有变化。将这些嵌入QR码中进一步提高了安全级别。

在正常照明条件下,QR码是看不见的,但当近红外线经过它时就会显现出来。这一过程被称为上转换,涉及到纳米粒子在特定波长吸收光子,然后在较短波长发射光子。

在近红外线照射下,智能手机就能以传统方式读取二维码。

二维码的信息量是传统条形码的一百倍,传统上被用于广告和营销。

用于打印二维码的纳米颗粒在化学和机械上都很稳定,这意味着它们可以承受放在纸上的压力和应变。为了证明这一点,研究人员将二维码打印在一张纸上,然后随机折叠50次;代码还是可读的。

除了打印在纸上,二维码还被打印在玻璃和柔性塑料薄膜上,证明其适用于各种固体商业商品。事实上,二维码是隐形的也是有益的,因为它不会干扰商品的物理外观。

从CAD程序到打印和扫描,整个过程花了一个半小时。研究人员相信,一旦QR文件被创建出来,用于商业用途的大规模打印大约需要10-15分钟。

该研究的主要作者Jeevan Meruga说:“QR码很难伪造。我们还可以改变参数,使其更难伪造,例如控制上转换光的强度,或使用含有更高重量百分比纳米颗粒的油墨。

“我们只需在二维码中添加一条显微镜信息,用不同颜色的上转换墨水,然后需要显微镜来读取上转换的二维码,就可以将安全级别从隐蔽提升到法医。”