Einzigartige, nicht kopierbare Reflexionsmuster schützen vor Markenpiraterie. Mikroskopisch kleine Kügelchen aus Flüssigkristallen erzeugen diese einzigartigen und unkopierbaren Reflexionsmuster die trotzdem stabil sind. Foto: (c) Yong Geng, Universität Luxembourg

Sicherheitsdefizite unserer Gesellschaft haben viele Facetten: Produkte werden gefälscht, Karten geklont und Fingerabdrücke gestohlen: Bislang hat sich noch keine Authentifizierung als "narrensicher" erwiesen. Ein internationales ForscherInnenteam unter Beteiligung von Romano Rupp von der Fakultät für Physik der Universität Wien hat neuartige Sicherheitselemente aus mikroskopisch kleinen Kügelchen aus Flüssigkristallen entwickelt. Diese haben einzigartige Reflexionsmuster, die unkopierbar, aber dennoch robust sind.

Sicher vernetzt

In der globalisierten und miteinander vernetzten Welt hängt nicht nur die nationale Sicherheit, sondern auch das Vertrauen der Gesellschaft in die Zuverlässigkeit der Akteure in Industrie, Handel und Gewerbe von der Möglichkeit ab, Personen und Waren fälschungs- und betrugssicher identifizieren zu können. So ist es in unserer Zeit unumgänglich, dass Hochsicherheitsbereiche durch Kontrolle von Zutrittsausweisen gesichert werden oder dass der Zugang zu persönlichen Daten, wie sie z.B. auf mobilen elektronischen Medien gespeichert sind, durch biometrische Prüfmethoden kontrolliert wird.

Ein internationales Team von WissenschafterInnen hat nun eine Methode entwickelt, mit der einzigartige reflektierende Muster erzeugt werden können. Die neuartigen Sicherheitselemente wurden von Gabriele Lenzini und Jan Lagerwall von der Universität Luxembourg entwickelt. "Diese Elemente bestehen aus mikroskopisch kleinen Kugeln aus cholesterischen Flüssigkristallen, die sich selbständig zu charakteristischen Strukturen anordnen. Sie lassen sich kostengünstig herstellen, leicht auf ihre Authentizität überprüfen und können praktisch weder geklont noch kopiert werden. Sie eignen sich daher in idealer Weise für den Schutz wertvoller Markenprodukte", erklärt Romano Rupp.

Wenn Kristallkugeln miteinander kommunizieren

Irena Drevensek-Olenik von der Universität Ljubljana und Romano Rupp haben zur Aufklärung der ungewöhnlichen optischen Eigenschaften dieser Strukturen beitragen können. "Ähnlich wie man es von Schmetterlingsflügeln her kennt, zeigen sie unter Beleuchtung ein im Detail einzigartiges Reflexionsmuster. Es lässt sich darauf zurückführen, dass die Kugeln in unerwarteter Weise optisch miteinander kommunizieren", beschreibt Rupp die Beschaffenheit der Flüssigkristalle. Sie rufen ein farbenfrohes Muster hervor, das sich in einzigartiger Weise dynamisch mit der Beleuchtungsrichtung verändert und dadurch ein unverwechselbares Sicherheitsmerkmal darstellt.

Zufall als Kopierschutz

"Aufgrund der Zufälligkeit, mit der sich die verschiedenen Typen solcher mikrofluidisch erzeugter cholesterischer Kugeln zusammenfügen, ergibt sich eine im Verhältnis zum Aufwand praktisch unkopierbare und unklonbare Prägung", so der Materialforscher. Dieser Kopierschutz ist robust genug, dass er leicht zu handhaben ist, aber auch empfindlich genug, dass jeder Versuch, ihn zu manipulieren, leicht erkannt werden kann. Das Einsatzfeld für diese neue Technologie ist daher weitgefächert und hat großes Potenzial.

Details über diese neue zukunftsweisende Technologie sind im renommierten Fachmagazin "Scientific Reports" erschienen. Publikation in "Scientific Reports"
Yong Geng, JungHyun Noh, Irena Drevensek-Olenik, Romano Rupp, Gabriele Lenzini & Jan P. F. Lagerwall: "High-fidelity spherical cholesteric liquid crystal Bragg reflectors generating unclonable patterns for secure authentication", Scientific Reports online 27. Mai 2016.
http://www.nature.com/articles/srep26840
Doi: 10.1038/srep26840

Foto: Farbmuster der Reflexionen, die von einer Anordnung von Mikrokugeln ausgelöst wird, wenn diese mit weißem Licht beleuchtet werden. Ein solches farbliches Muster stellt jenes unverwechselbare Merkmal dar, welches zur Authentifizierung verwendet werden kann (Copyright: Yong Geng, Universität Luxembourg).

Quelle: Universität Wien

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Univ.-Prof. Dr. Romano Rupp
Physik Funktioneller Materialien
Universität Wien
T +43-1-4277-727 05
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