研究人員已經(jīng)開發(fā)了一種方法，可實現(xiàn)使用商業(yè)噴墨打印機(jī)就可隨時用墨水打印出隱藏的圖像，只有在適當(dāng)?shù)奶掌潊^(qū)域電磁波的極化波照射下才可見。這種廉價的方法可以用來實現(xiàn)在正常圖像信息中隱藏隱形墨水印記，從而可用于如區(qū)分正版和假冒的產(chǎn)品等。

“我們用銀和碳墨印刷組成長約1毫米和幾百微米寬的小桿的影像，”Ajay Nahata說，他是來自猶他大學(xué)的該研究小組的組長。“我們發(fā)現(xiàn)，改變每根桿中的銀和碳的比例，每一個桿中的電導(dǎo)率略有變化，但在視覺上，你是看不到這個改變的。通過在正確的頻率和偏振狀態(tài)下太赫茲輻射，這種陣列允許提取編碼成的電導(dǎo)率的信息。

在美國光學(xué)學(xué)會的高影響力的研究期刊《Optica》雜志上，研究人員展示了他們的這種在幾乎看起來一樣的印刷陣列中隱藏圖像信息的方法。他們利用這項技術(shù)來隱藏灰度和64色的QR碼，甚至嵌入兩個QR碼在一個單一圖像中，每一個代碼可以使用不同的極化。肉眼看去，圖像看起來是一樣的線陣列，但當(dāng)被太赫茲輻射，嵌入式QR碼圖像將會變得明顯。

“我們這種非常易于實現(xiàn)的方法，可以打印出具有不同的導(dǎo)電性打印桿的復(fù)雜的圖案，”Nahata說。“這是很不容易做到的，即使使用數(shù)百萬美元的加工設(shè)備也很難。而作為一個額外的好處，我們的這種技術(shù)可以非常廉價地實現(xiàn)。”

印刷超材料

新技術(shù)可以打印出不同的形狀，形成一種超材料合成材料的顯示，并具有通常不同于自然界中的性質(zhì)。雖然對于操縱材料進(jìn)行更好地光傳播的控制具有很大的興趣，但大多數(shù)技術(shù)需要昂貴的用于納米制造的光刻設(shè)備進(jìn)行制作所需材料的模式特性。

Nahata和他的同事開發(fā)出這種簡便的方法，使用現(xiàn)成的噴墨打印機(jī)，并利用可在專賣店在線購買的銀和碳制成的油墨就可以實現(xiàn)。他們想看看他們的噴墨打印技術(shù)是否可以創(chuàng)造不同的電導(dǎo)率，而這一參數(shù)，通常是難以修改，因為它需要改變金屬在各個空間位置的應(yīng)用類型。要做到這一標(biāo)準(zhǔn)的光刻技術(shù)將是耗時且昂貴的，因為每個金屬都必須經(jīng)過一個單獨(dú)處理的過程。

“我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)我們印刷這些棒時，在許多情況下，我們不能直觀地分辨出不同電導(dǎo)率的差異，”Nahata說。“因此可以使用這個方法來編碼一個圖像，而不需要標(biāo)準(zhǔn)的加密方法。”

創(chuàng)建隱藏圖像

如果他們能使用這種方法來對信息進(jìn)行編碼，研究人員打印三種類型的二維碼，每個72×72像素。一個QR碼使用陣列桿可創(chuàng)建九個不同的電導(dǎo)率，每個編碼為一個灰度級。當(dāng)他們利用太赫茲照射進(jìn)行拍攝時，只有百分之2.7的桿的值與之前所設(shè)置的不同。研究人員還用印刷成交叉結(jié)構(gòu)形成兩個獨(dú)立的二維碼，每個人都可以利用不同的偏振太赫茲輻射進(jìn)行讀取。

如果他們能使用的方法來對信息進(jìn)行編碼，研究人員打印三種類型的二維碼，每個72×72像素。一個QR碼使用陣列桿創(chuàng)建九個不同的電導(dǎo)率，每個編碼為一個灰度級。當(dāng)他們拍攝這個QR碼的太赫茲光照，只有百分之2.7的桿給值，不同于什么了。研究人員還用印刷在交叉形成兩個獨(dú)立的二維碼，每個人都可以有不同的偏振太赫茲輻射讀棒。

“我們實現(xiàn)了可制作結(jié)構(gòu)的能力，如，具有非常不同的電導(dǎo)率的相鄰的細(xì)胞或像素，并顯示電導(dǎo)率可以很精確地讀出，”Nahata說。“這意味著，當(dāng)我們打印出一個二維碼，我們看到的QR碼，沒有任何模糊或顏色的滲水。”

利用非常便宜的（低于60美元的成本）打印機(jī)使用的紙張，該技術(shù)可以產(chǎn)生一個約100微米的分辨率的圖像。有一些更昂貴，但仍然是市售的打印機(jī)，20微米的分辨率也是可以實現(xiàn)的。雖然研究人員使用QR碼，是比較簡單的、小的，該技術(shù)可以用于將更為復(fù)雜和更為詳細(xì)的信息嵌入到一個更大的畫布圖像上。

該小組使用太赫茲輻射進(jìn)行讀取編碼信息，因為在這個區(qū)域的波長最適合與利用商業(yè)噴墨打印機(jī)實現(xiàn)的成像的分辨率。研究者們正在擴(kuò)大他們的技術(shù)，圖像可以被可見光照射可見，而不只是太赫茲波的波長。這一具有挑戰(zhàn)性的努力將需要研究人員建立新的打印機(jī)，可以產(chǎn)生更小的桿，以形成具有更高分辨率的圖像。

研究人員還探討了開發(fā)額外功能的可能性，可以實現(xiàn)嵌入式信息更安全的可能性。例如，他們嘗試實現(xiàn)在利用太赫茲輻射照射之前，使油墨可承受加熱或暴露在一定波長的光下，而其中信息將仍是不可見的。