#družba znanost 9.6.2016 16:26

S tekočimi kristali do napredka v varnostnih sistemih

Ljubljana, 9. junija - Mednarodna ekipa raziskovalcev, v kateri je sodelovala raziskovalka Instituta Jožef Stefan (IJS) Irena Drevenšek-Olenik, je razvila metodo za izdelavo unikatnih optičnih refleksijskih vzorcev. Slednje je mogoče uporabiti za označevanje in identifikacijo vrednih predmetov ter posledično za njihovo zaščito pred ponarejanjem, so sporočili z IJS.

Gre za naključne vzorce na osnovi kapljic oz. lupin iz holesteričnih tekočih kristalov, ki jih ni mogoče kopirati ali razmnoževati, ne da bi jih pri tem uničili ali trajno poškodovali. V mednarodni ekipi so poleg Irena Drevenšek-Olenik z IJS ter fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani sodelovali tudi raziskovalci z univerz v Luksemburgu in na Dunaju, so pojasnili na IJS.

V sodobnem globaliziranem svetu postaja možnost zanesljive identifikacije ljudi in predmetov kritična prednost na različnih ravneh varnostnih sistemov in postopkov, pojasnjujejo. Kot navajajo, lastnike bančnih kartic, mobilnih telefonom in podobne opreme pogosto identificirajo osebno, v zadnjem obdobju pa se močno povečuje trend biometrične identifikacije.

Vendar nobena od omenjenih strategij ni popolnoma varna, pravijo na inštitutu: "potne liste ali kartice je možno ponarediti in prstne odtise je mogoče skopirati oz. ukrasti." To je še zlasti problematično, saj oseba svojega prstnega odtisa ne more razveljaviti in tudi ne naročiti novega, poudarjajo.

Kot so pojasnili na inštitutu, se zato v zadnjem času močno povečuje zanimanje za umetno izdelane identifikacijske objekte, ki bi imeli lastnosti biometričnih sistemov. Slednji pa so lahko komercialno zanimivi le, če je njihova proizvodna cena relativno nizka, poudarjajo.

In prav te zahteve so vodile do vpeljave pojma t. i. fizično neponovljivih funkcij (Physical Unclonable Functions oz. PUFs), pojasnjujejo na IJS. Gre za objekte, ki se na unikaten način odzivajo na izbrane zunanje pogoje. Tovrstne identifikatorje, temelječe na elektromagnetnem odzivu, danes najdemo na primer na mikročipih, mnogo redkeje pa v praksi srečamo optične identifikatorje.

Znanstveniki, vključeni v interdisciplinarno raziskavo, so predlagali povsem novo vrsto identifikatorjev v kategoriji PUF, ki slonijo na nenavadnih optičnih lastnostih kapljic holesteričnih tekočih kristalov. To so tekočekristalni materiali, ki so zelo podobni tistim v LCD napravah, le da povzročajo bleščeče odboje svetlobe, podobno kot krila nekaterih metuljev ali pavje perje, so pojasnili na inštitutu.

Slovenska raziskovalka Irena Drevenšek-Olenik je kot specialistka za področje optičnih lastnosti tekočih kristalov skupaj s profesorjem z dunajske univerze Romanom Ruppom pojasnila eksperimentalne rezultate sistematične študije optičnih lastnosti velike množice holesteričnih kapljic oz. 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'. Ker je kapljice tekočega kristala možno sestaviti v različne naključne razporeditve, so posledično naključni tudi barvni vzorci, ki jih te razporeditve ustvarjajo, zato jih je praktično nemogoče kopirati," so pojasnili na inštitutu.

V diskusiji članka avtorji razpravljajo o tem, kako bi bilo njihov pristop možno uporabiti v različnih segmentih varnostnih sistemov in s tem odpirajo nove perspektive na tako družbeno kot ekonomsko zelo aktualnem področju zaznamovanja in identifikacije predmetov in oseb, so še zapisali na inštitutu.