O mercado mundial de peças impressas em 3D é um negócio de US $ 5 bilhões com uma cadeia de suprimentos global envolvendo a Internet, o email, e a nuvem - criando uma série de oportunidades para falsificação e roubo de propriedade intelectual. Peças defeituosas impressas de arquivos de design roubados podem produzir resultados terríveis:os especialistas prevêem que até 2021, 75 por cento das novas aeronaves comerciais e militares voarão com motor impresso em 3D, fuselagem, e outros componentes, e o uso de AM na produção de implantes médicos crescerá 20% ao ano na próxima década.

Uma equipe da NYU Tandon School of Engineering encontrou uma maneira de provar a proveniência de uma peça, empregando códigos QR (Quick Response) de uma forma inovadora para a identificação exclusiva do dispositivo. Na última edição de Materiais de Engenharia Avançada , os pesquisadores descrevem um método para converter códigos QR, códigos de barra, e outras marcas passivas em recursos tridimensionais ocultos de forma que não comprometam a integridade da peça nem se comuniquem a falsificadores que dispõem de meios para fazer a engenharia reversa da peça.

O notável pesquisador de materiais Nikhil Gupta, professor associado de engenharia mecânica na NYU Tandon; Fei Chen, um estudante de doutorado com Gupta; e os pesquisadores conjuntos da NYU Tandon e da NYU Abu Dhabi Nektarios Tsoutsos, Michail Maniatakos e Khaled Shahin, detalham como eles exploraram o processo de impressão AM camada por camada para transformar os códigos QR em um jogo de xadrez 3-D. A equipe de Gupta desenvolveu um esquema que "explode" um código QR dentro de um arquivo CAD (design assistido por computador) para que ele apresente várias faces falsas - tags QR fictícias - para um scanner micro-CT ou outro dispositivo de digitalização. Somente uma impressora ou usuário final confiável saberia a orientação frontal correta para o scanner capturar a imagem do código QR legítimo.

"Ao converter uma etiqueta bidimensional relativamente simples em um recurso 3-D complexo que compreende centenas de pequenos elementos dispersos dentro do componente impresso, somos capazes de criar muitas 'faces falsas, 'que nos permite ocultar o código QR correto de qualquer pessoa que não sabe onde procurar, "Gupta disse.

A equipe testou diferentes configurações - desde a distribuição de um código em apenas três camadas do objeto, para fragmentar o código em até 500 elementos minúsculos - em termoplásticos, fotopolímeros, e ligas metálicas, com várias tecnologias de impressão comumente empregadas na indústria.

Chen, o autor principal do estudo, disse que depois de incorporar códigos QR em objetos simples como cubos, bares, e esferas, a equipe testou o estresse das peças, descobrindo que os recursos incorporados tiveram um impacto insignificante na integridade estrutural.

"Para criar contrastes de código QR típicos que podem ser lidos por um scanner, você deve incorporar o equivalente a espaços vazios, "ela explicou." Mas, ao dispersar essas pequenas falhas sobre muitas camadas, fomos capazes de manter a resistência da peça dentro de limites aceitáveis. "

Tsoutsos e Maniatakos exploraram vetores de ameaças para determinar quais setores AM são mais bem atendidos por esta tecnologia de segurança, uma etapa que Gupta disse ser crucial na pesquisa.

"Você precisa ser eficiente em termos de custos e combinar a solução com o nível de ameaça, "ele explicou." Nossa inovação é particularmente útil para sofisticados, setores de alto risco, como biomédico e aeroespacial, em que a qualidade até mesmo da menor parte é crítica. "

Um artigo de 2016 de Gupta e uma equipe de pesquisadores que incluiu Maniatakos e Tsoutsos em JOM , The Journal of the Minerals, Sociedade de Metais e Materiais explorou como falhas causadas pela orientação de impressão e inserção de defeitos finos podem ser focos de ataques cibernéticos AM. O artigo foi a pesquisa de engenharia mais lida naquele ano entre os mais de 245 periódicos de engenharia da Springer. Em um jornal no ano passado em Materiais e Design , Gupta detalhou métodos de inserção de falhas indetectáveis ​​em arquivos CAD para que apenas uma impressora confiável pudesse produzir as peças corretamente.