Micro Mirage: Forskare gör världens minsta QR-kod

Forskare tillverkar den minsta QR-koden i världen, osedd med blotta ögat och endast synlig av en infraröd kameralins.

Ja, du läste rätt. Den välbekanta, ständigt utvecklande QR-koden växlar till smygläge. 

Forskare från Pennsylvania State University (PSU) och Carnegie Mellon University (CMU) gick samman för att utveckla en förminskad, mikroskopisk version av en QR-kod som ett slags ramverk för att bevisa att denna nya teknik fungerar. 

Vad kan en infraröd QR-kod göra? Låt oss fördjupa oss i denna fascinerande skapelse och utforska hur den kan förbättra optiska säkerhetsåtgärder, skydda information och förfina infraröd övervakning.

Världens minsta QR-kod inspirerad av bladhoppare

En insekt (Graphocephala coccinea) storleken på ett riskorn tänjer på gränserna för bioinspireradnanoteknik med sina speciella kamouflerande egenskaper. 

"Våra medarbetare kom till oss med brochosomer - en "magisk" struktur som bladhoppare producerar för att skapa en manteleffekt att dölja från rovdjur, säger Sheng Shen, professor i maskinteknik vid CMU.

"Vi ville förstå brochosomers optiska begränsningar för att se vad mer vi kunde göra med dem."

QR-koden de skapade genom att efterlikna en lövhoppares strukturer i nanoskala mäter mindre än två procent av en tum, vilket gör den till den minsta QR-koden hittills. 

Dessa strukturer, kända som brochosomes, liknar fotbollar med håligheter som absorberar ljus snarare än att reflektera det på yttre former, vilket biologer misstänker ger lövhoppare möjligheten att smälta in i sin omgivning. 

Teamet av forskare gjorde en simulering för två varianter av strukturen: en med håligheter eller hål för ljusabsorption och en utan. 

"Det finns en grundläggande lag i fysiken att om en struktur är en bra absorbator av energi, kan den avge lika mycket energi", säger Zhuo Li, en Ph.D. kandidat på CMU. 

”Vi insåg snabbt att om vi satte ihop båda strukturerna skulle den ena avge mer energi än den andra. Det skulle få den ena att se ljusare ut för en infraröd kamera än den andra."

Från pixlar till en läsbar QR-kod 

In kommer den tillverkade mikro QR-koden. 

Med en avancerad 3D-utskriftsteknik kunde forskarna manipulera vilken struktur i nanoskala som skulle skrivas ut med eller utan hål, vilket är hur de kunde göra den mikroskopiska QR-koden. 

"Med den här tekniken förvränger vi i slutändan ett objekts termiska signatur," sa Li. "Vi har makten att dölja hur objekt visas på en infraröd kamera."

"Hypotetiskt, om vi lade brochosompixlarna i enlighet därmed, skulle vi kunna måla en patrullbil för att framstå som en leveransbil till infraröd säkerhet."

Vad betyder detta för optisk säkerhet och datakryptering?

Tja, för det första ger en sammanslagning av QR-kod och infraröd teknik ett extra lager av säkerhet, gör mörkerseendekompatibilitet och är svår att replikera eller förfalska jämfört med en vanlig QR-kod. 

Skala koden

Så, betyder det att vanliga QR-koder av standardproportioner inte är lika säkra som dessa nya små infraröda? Inte alls.

QR-kod säkerhet beror i första hand på vilken QR-kodgenerator du väljer att arbeta med. 

Leta efter en med ett Secure Sockets Layer (SSL)-certifikat och uppfyller helt EU:s allmänna dataskyddsförordning (GDPR), California Consumer Privacy Act (CCPA) och ISO 27001, somQR TIGER en avancerad QR-kodtillverkare. 

Denna generator har en QR-kod för alla, oavsett om du sköter ett postkontor, utvecklar produktförpackningar eller behöver ett imponerande digitalt visitkort. En tumregel att tänka på är ju mer information som kodas, desto mindre blir prickarna i din QR-kod. 

Och ju mindre prickar desto svårare är det för din enhet att läsa den. Om så är fallet föreslår vi att du väljerdynamiska QR-koderi motsats tillstatiska QR-koder. 

En annan sak att tänka på är avstånd. Ju längre din QR-kod kommer att placeras, låt oss säga, på en skylt, desto större bör din QR-kod vara, så att folk som går förbi inte har några problem att skanna den.

Skiftet från kamouflage till kryptering 

"Vi har tagit infrarött ljus och förvandlat det från en energibärare till en informationsbärare", säger Shen Sheng, och vi tror att detta bara är början på denna spännande nya teknik. 

Sheng och hans team, genom att efterlikna naturens uppfinningsrikedom, tog de intrikata strukturerna som hittats på bladhoppare och gjorde dem till sina egna, och lade grunden för framtida forskare att välkomna en ny era av datasäkerhet och informationsdelning. 

Och även om infraröda informationsbärare fortfarande är en framväxande teknik, är konsekvenserna i verkligheten enorma. Tänk på hemliga operationer, förbättrad infraröd övervakning och till och med förstärkta åtgärder mot förfalskning. 

Särskilt inom området för infraröd övervakning kan mikroskopiska QR-koder bäddas in i föremål, byggnader eller till och med kläder, vilket öppnar dörrar till en mängd krypterad information som endast är tillgänglig för behöriga. 

Det finns utmaningar med denna teknik, naturligtvis, som läsartillgänglighet och miljöfaktorer, även om framtiden för infrarödläsbara QR-koder onekligen är ljus.