研究人员利用商业喷墨打印机制出隐藏图像

研究人员已经开发了一种方法，可实现使用商业喷墨打印机就可随时用墨水打印出隐藏的图像，只有在适当的太赫兹区域电磁波的极化波照射下才可见。这种廉价的方法可以用来实现在正常图像信息中隐藏隐形墨水印记，从而可用于如区分正版和假冒的产品等。

“我们用银和碳墨印刷组成长约1毫米和几百微米宽的小杆的影像，”Ajay Nahata说，他是来自犹他大学的该研究小组的组长。“我们发现，改变每根杆中的银和碳的比例，每一个杆中的电导率略有变化，但在视觉上，你是看不到这个改变的。通过在正确的频率和偏振状态下太赫兹辐射，这种阵列允许提取编码成的电导率的信息。

在美国光学学会的高影响力的研究期刊《Optica》杂志上，研究人员展示了他们的这种在几乎看起来一样的印刷阵列中隐藏图像信息的方法。他们利用这项技术来隐藏灰度和64色的QR码，甚至嵌入两个QR码在一个单一图像中，每一个代码可以使用不同的极化。肉眼看去，图像看起来是一样的线阵列，但当被太赫兹辐射，嵌入式QR码图像将会变得明显。

“我们这种非常易于实现的方法，可以打印出具有不同的导电性打印杆的复杂的图案，”Nahata说。“这是很不容易做到的，即使使用数百万美元的加工设备也很难。而作为一个额外的好处，我们的这种技术可以非常廉价地实现。”

印刷超材料

新技术可以打印出不同的形状，形成一种超材料合成材料的显示，并具有通常不同于自然界中的性质。虽然对于操纵材料进行更好地光传播的控制具有很大的兴趣，但大多数技术需要昂贵的用于纳米制造的光刻设备进行制作所需材料的模式特性。

Nahata和他的同事开发出这种简便的方法，使用现成的喷墨打印机，并利用可在专卖店在线购买的银和碳制成的油墨就可以实现。他们想看看他们的喷墨打印技术是否可以创造不同的电导率，而这一参数，通常是难以修改，因为它需要改变金属在各个空间位置的应用类型。要做到这一标准的光刻技术将是耗时且昂贵的，因为每个金属都必须经过一个单独处理的过程。

“我们发现，当我们印刷这些棒时，在许多情况下，我们不能直观地分辨出不同电导率的差异，”Nahata说。“因此可以使用这个方法来编码一个图像，而不需要标准的加密方法。”

创建隐藏图像

如果他们能使用这种方法来对信息进行编码，研究人员打印三种类型的二维码，每个72×72像素。一个QR码使用阵列杆可创建九个不同的电导率，每个编码为一个灰度级。当他们利用太赫兹照射进行拍摄时，只有百分之2.7的杆的值与之前所设置的不同。研究人员还用印刷成交叉结构形成两个独立的二维码，每个人都可以利用不同的偏振太赫兹辐射进行读取。

如果他们能使用的方法来对信息进行编码，研究人员打印三种类型的二维码，每个72×72像素。一个QR码使用阵列杆创建九个不同的电导率，每个编码为一个灰度级。当他们拍摄这个QR码的太赫兹光照，只有百分之2.7的杆给值，不同于什么了。研究人员还用印刷在交叉形成两个独立的二维码，每个人都可以有不同的偏振太赫兹辐射读棒。

“我们实现了可制作结构的能力，如，具有非常不同的电导率的相邻的细胞或像素，并显示电导率可以很精确地读出，”Nahata说。“这意味着，当我们打印出一个二维码，我们看到的QR码，没有任何模糊或颜色的渗水。”

利用非常便宜的（低于60美元的成本）打印机使用的纸张，该技术可以产生一个约100微米的分辨率的图像。有一些更昂贵，但仍然是市售的打印机，20微米的分辨率也是可以实现的。虽然研究人员使用QR码，是比较简单的、小的，该技术可以用于将更为复杂和更为详细的信息嵌入到一个更大的画布图像上。

该小组使用太赫兹辐射进行读取编码信息，因为在这个区域的波长最适合与利用商业喷墨打印机实现的成像的分辨率。研究者们正在扩大他们的技术，图像可以被可见光照射可见，而不只是太赫兹波的波长。这一具有挑战性的努力将需要研究人员建立新的打印机，可以产生更小的杆，以形成具有更高分辨率的图像。

研究人员还探讨了开发额外功能的可能性，可以实现嵌入式信息更安全的可能性。例如，他们尝试实现在利用太赫兹辐射照射之前，使油墨可承受加热或暴露在一定波长的光下，而其中信息将仍是不可见的。