En QR-kod (invisible quick response) har skapats av forskare i ett försök att öka säkerheten på tryckta dokument och minska risken för förfalskning, ett problem som kostar regeringar och privata industrier miljarder pund varje år.

Publicerar sin forskning idag i IOP:s tidskrift Nanoteknik , forskarna från University of South Dakota och South Dakota School of Mines and Technology tror att den nya typen av QR-kod också kan användas för att autentisera praktiskt taget alla fasta föremål.

QR-koden är gjord av små nanopartiklar som har kombinerats med blått och grönt fluorescensbläck, som är osynlig tills den belyses med laserljus. Den genereras med hjälp av datorstödd design (CAD) och skrivs ut på en yta med en aerosolstråleskrivare. Utvecklingsprocessen kan ses i den här videon:

Enligt forskarna, QR-koden kommer att lägga till en ökad säkerhetsnivå jämfört med befintliga förfalskningsmetoder eftersom komplexiteten i produktionsprocessen gör det mycket svårt att replikera.

Kombinationen av blått och grönt bläck gjorde det också möjligt för forskarna att experimentera med en mängd olika tecken och symboler i olika färger och storlekar, varierar från mikroskopiskt till makroskopiskt. Att bädda in dessa i QR-koden ökar säkerhetsnivån ytterligare.

Under normala ljusförhållanden är QR-koden osynlig men blir synlig när nära infrarött ljus passeras över den. Denna process, känd som uppkonvertering, involverar absorption av fotoner av nanopartiklar vid en viss våglängd och efterföljande emission av fotoner vid en kortare våglängd.

En gång upplyst av det nära infraröda ljuset, QR-koden kan läsas av en smartphone på konventionellt sätt.

QR-koder kan innehålla hundra gånger mer information än konventionella streckkoder och har traditionellt använts i reklam och marknadsföring. Till exempel, genom att helt enkelt skanna en QR-kod på en kommersiell produkt med en smartphone kommer användaren till företagets webbplats, ge dem mer information om produkten de skannar.

Nanopartiklarna som användes för att skriva ut QR-koden är både kemiskt och mekaniskt stabila vilket innebär att de kan motstå påfrestningar och påfrestningar av att placeras på papper. För att bevisa detta, forskarna skrev ut QR-koden på ett papper och vek den sedan slumpmässigt femtio gånger; koden var fortfarande läsbar.

Förutom att vara tryckt på papper, QR-koden har även tryckts på glas och en flexibel plastfilm, demonstrerar dess tillämpbarhet på ett brett utbud av solida kommersiella varor. Det faktum att QR-koden är osynlig är också fördelaktigt eftersom det inte skulle störa varornas fysiska utseende.

Hela proceduren tog en och en halv timme, från CAD-processen till utskriften och sedan skanningen; dock, forskarna är övertygade om att när QR-filen har skapats, tryckningen en masse för kommersiellt bruk skulle ta cirka 10-15 minuter.

Huvudförfattare till studien, Jeevan Meruga, sa:"Qr-koden är svår att förfalska. Vi kan också ändra våra parametrar för att göra det ännu svårare att förfalska, som att kontrollera intensiteten av det uppkonverterande ljuset eller använda bläck med en högre viktprocent av nanopartiklar.

"Vi kan ta säkerhetsnivån från hemlig till rättsmedicinsk genom att helt enkelt lägga till ett mikroskopiskt meddelande i QR-koden, i en annan färgad uppkonverterande bläck, som sedan kräver ett mikroskop för att läsa den uppkonverterade QR-koden."