Ljubljana, 8. junij 2016 - Mednarodna ekipa raziskovalcev iz Univerz v Luksemburgu, Ljubljani in na Dunaju, v kateri je sodelovala tudi prof. Irena Drevenšek-Olenik z Instituta »Jožef Stefan« in Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani, je razvila novo metodo za izdelavo unikatnih optičnih refleksijskih vzorcev, ki jih je mogoče uporabiti za označevanje in identifikacijo vrednih predmetov ter posledično za njihovo zaščito pred ponarejanjem. 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 sodobnem globaliziranem svetu postaja možnost zanesljive identifikacije ljudi in predmetov kritična prednost na različnih nivojih varnostnih sistemov in postopkov: osebnem, nacionalnem in mednarodnem. Zanesljiva overovitev originalnosti je denimo izjemno pomembna v trgovini z dragocenimi predmeti. Oboji, tako proizvajalci kot kupci si zelo želijo, da je izdelek, ki ga je kupec naročil in plačal res original in ne kopija oz. ponaredek. V kategorijo najbolj ogroženih izdelkov s stališča ponarejanja trenutno spadajo mobilni telefoni, SIM-kartice, bančne kartice in podobna oprema. Pogosto lastnika naprave identificiramo osebno, denimo s pomočjo osebne izkaznice, potnega lista ali specialne kartice. V zadnjem obdobju se močno povečuje trend biometrične identifikacije, kot je prepoznavanje prstnega odtisa ali vzorca očesne šarenice. Identifikacijske kartice se po navadi uporabljajo za kontrolo dostopa do varovanih območij, medtem ko je identifikacija s prstnim odtisom zelo popularna na pametnih telefonih in prenosnih računalnikih.
Vendar pa praktično nobena od zgoraj omenjenih strategij ni 100% varna: potne liste ali kartice je možno ponarediti in prstne odtise je možno skopirati oz. ukrasti. Še zlasti slednji aspekt je zelo problematičen, saj prizadeta oseba svojega prstnega odtisa ne more razveljaviti in tudi ne naročiti novega, zato posledice tovrstnega dejanja za posameznika predstavljajo vseživljenjsko grožnjo. V zadnjem času se zato močno povečuje zanimanje za umetno izdelane identifikacijske objekte, ki bi imeli lastnosti biometričnih sistemov. Tovrstni objekti pa so lahko komercialno zanimivi le, če je njihova proizvodna cena relativno nizka. Opisane zahteve so vodile do vpeljave pojma t.i. »fizično neponovljivih funkcij« (angleško Physical Unclonable Functions oz. PUFs). To so objekti, ki se na unikaten način odzivajo na izbrane zunanje pogoje. Tovrstne identifikatorje, temeljiječe na elektromagnetnem odzivu, danes najdemo na primer na mikročipih, kjer zagotavljajo, da elektronske komponente, ki se nahajajo v čipu, izvirajo od avtoriziranega proizvajalca. Mnogo bolj redko pa v praksi srečamo optične identifikatorje. To so taki, ki jih odčitavamo s pomočjo video-kamere ob predpisanih pogojih osvetljevanja in s tem overovimo izdelek, v katerega so vgrajeni.
V interdisciplinarni raziskavi, ki je potekala v sodelovanju med Oddelkom za fiziko in raziskave materialov ter Centrom za varnost in zaupanje na Univerzi v Luksemburgu, sta dr. Gabriele Lenzini in skupina pod vodstvom prof. Jana Lagerwalla predlagala 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.
V raziskavi je sodelovala tudi slovenska raziskovalka, prof. Irena Drevenšek-Olenik z Univerze v Ljubljani in Instituta »Jožef Stefan« v Ljubljani. Kot specialistka za področje optičnih lastnosti tekočih kristalov je skupaj s prof. Romanom Ruppom iz Univerze na Dunaju 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.
V skupnem članku, ki so ga omenjeni raziskovalci objavili v ugledni mednarodni reviji Scientific Reports, so poleg omenjenega opisali tudi razvoj metode, ki zagotavlja ustrezno robustnost sistema, tako da ga je po eni strani dokaj enostavno uvesti v zaščitno nalepko, po drugi strani pa je še vedno dovolj krhek, da se pri poskusu kopiranja poškoduje in postane neuporaben. Poleg tega, so razvili tudi novo tehniko, ki omogoča znatno skrajšanje postopka in tudi znižanje cene izdelave omenjenih barvnih vzorcev. 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.
