ИТМО: Неклонируемые метки для защиты товаров от подделок

Продукт
Разработчики: ИТМО (научно-образовательная корпорация)
Дата премьеры системы: 2022/08/15
Отрасли: Транспорт,  Фармацевтика, медицина, здравоохранение,  Ювелирная промышленность

2022: Анонс защитных меток на основе наночастиц кремния

15 августа 2022 года представители Университета ИТМО сообщили о том, что научились создавать неклонируемые метки для защиты товаров от подделок. Это изображения на основе наночастиц кремния, которые формируются с помощью лазера. Влиять на цвет, структуру и расположение кремниевых частиц нельзя: эти параметры распределяются случайным образом, благодаря чему метку невозможно подделать. Чтобы проверить метку на оригинальность, достаточно загрузить ее фото в специальную программу, которая быстро выносит вердикт.

Авторы проекта: Елена Петрова, Павел Кустов и Мартин Сандомирский; источник — Дмитрий Григорьев, ITMO.NEWS

Как сообщалось, в основе технологии, разработанной в научной группе старшего научного сотрудника Нового физтеха ИТМО Дмитрия Зуева, — метод лазерной абляции, а именно перенос кремниевой пленки на стекло лазерным импульсом. Общую форму метки можно определять заранее — например, задать ей форму логотипа бренда. Однако параметры наночастиц кремния, из которых формируется картинка, запрограммировать нельзя. Каждое изображение получается уникальным и повторить его невозможно. Кремний выбран не случайно: в сравнении с другими веществами, он доступный, устойчивый к внешним воздействиям и обладает большими цветовыми возможностями. Также его можно наносить на более широкий спектр материалов.

«
Представьте, что у вас в руке есть песок и вы решили высыпать его на тарелку. Как только последняя песчинка упадет, вы сможете увидеть узор. Повторить этот же узор на другой тарелке у вас не получится. На этом принципе основана неклонируемость нашей защитной технологии. Вместо песка мы взяли кремний: лазер оказывает воздействие на кремниевую пленку, в результате чего из нее "выбиваются" наночастицы, которые случайным образом формируют текстуру. Итоговая картинка напоминает скопление разноцветных звезд.

рассказала Павел Кустов, первый автор статьи, аспирант Нового физтеха ИТМО
»

Для каждой кремниевой частички присваиваются уникальные данные: координаты по расположению и цвету, а также процент кристалличности (структура). Все эти параметры кодируются и вносятся в базу данных. Координаты местоположения отвечают за форму метки и обеспечивают первый уровень защиты. Хроматические координаты ответственны за цветовую палитру и оптимизируют надежность еще на ступень. И, наконец, процент кристалличности, последний уровень защиты, отражает, насколько упорядоченно или хаотично располагаются атомы в каждой частице.

Метки на основе наночастиц кремния; источник — ACS Applied Nano Materials
«
Наши метки не видны невооруженным глазом. Чтобы их рассмотреть и проверить на оригинальность, нужно сделать фотографию метки, используя увеличивающий объектив или микроскоп, и загрузить ее в специально написанную программу. Эта программа с помощью машинного обучения и компьютерного зрения выравнивает, кластеризует, то есть оптимизирует фото до некой раскраски, где каждой цифре соответствует определенный цвет, а затем сравнивает ее с данными из базы. Если все параметры совпадут, программа вынесет вердикт, что перед вами оригинал. Если же различий будет слишком много, укажет на подделку.

поведала Елена Петрова, поясняет соавтор статьи, студентка Нового физтеха ИТМО
»

По словам авторов проекта, метки подойдут для производителей предметов роскоши или товаров, выпускаемых в ограниченном количестве: лекарств, автомобилей, ювелирных украшений, музыкальных инструментов.

Лазерная система PHAROS, с помощью которой создавались метки; источник — Дмитрий Григорьев, ITMO.NEWS
«
В международном научном пространстве на август 2022 года совсем немного исследований, где предлагаются доступные и легко внедряемые технологии создания неклонируемых защитных меток. Метод лазерной абляции и кремний используются для этих целей впервые. Оказалось, что относительно простой способ может обеспечить максимальный уровень защиты. Следующий шаг в проекте — сделать наши метки более гибкими, чтобы расширить спектр материалов, на которые их можно наносить.

заключил Мартин Сандомирский, соавтор статьи, студент Нового физтеха ИТМО
»

Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Applied Nano Materials.