Les chercheurs du KAIST, Kim Sang-ouk et Yang Geon-gug, avec Kwon Seok-joon et Im Seong-gyun, de l’université Sungkyunkwan, à l’origine de la recherche sur les nano-empreintes digitales publiée dans la revue Nature Communications le 23 juillet 2026. © KAIST
Par Koh Hyunjeong
Une équipe de chercheurs de l’Institut coréen des sciences et technologies (KAIST) et de l’université Sungkyunkwan a développé une technologie permettant de vérifier l’authenticité d’un produit à l’aide d’une simple lampe torche de smartphone et d’un pointeur laser. Celle-ci repose sur des motifs microscopiques uniques, comparables à des « nano-empreintes digitales », et difficiles à reproduire.
Cette technologie se base sur le principe des fonctions physiques non clonables (PUF), qui utilisent les caractéristiques physiques uniques d’un objet pour en vérifier l’authenticité. À l’image des empreintes digitales, ces caractéristiques diffèrent d’un objet à l’autre et sont extrêmement difficiles à reproduire.
Les chercheurs ont provoqué l’auto-assemblage de particules sphériques de quelques centaines de nanomètres à la surface de l’eau. La position et l’orientation des particules variant à chaque assemblage, des structures colloïdales aux configurations différentes se forment aléatoirement. Les chercheurs utilisent ces structures uniques comme des « nano-empreintes » propres à chaque produit.
Processus d’auto-assemblage de particules de quelques centaines de nanomètres à la surface de l’eau pour former des nanostructures (en haut), et exemples de différentes nanostructures ainsi créées (en bas). © KAIST
L’une des principales particularités de cette technologie réside dans sa simplicité d’utilisation. Les PUF existantes nécessitent souvent des microscopes ou des équipements spécialisés pour détecter les différences infimes entre les structures. À l’inverse, la nouvelle méthode permet d’authentifier une nano-empreinte à l’aide de sources lumineuses courantes : une lampe torche de smartphone et un pointeur laser.
Éclairée par une lumière ordinaire, comme celle d’une lampe torche, la nanostructure produit une couleur et un motif de réflexion propres à la disposition des particules. Sous l’effet d’un pointeur laser, la lumière se diffuse dans plusieurs directions au contact de la structure microscopique, faisant apparaître un second motif optique caractéristique. Les deux motifs sont enregistrés au préalable pour chaque produit, puis comparés à ceux observés lors de la vérification afin d’en confirmer l’authenticité.
Vue du diagramme de diffraction d’une nano-empreinte vérifiée à l’aide d’un laser vert (en haut). Diagramme de diffraction unique apparaissant lorsqu’elle est éclairée par un laser vert (en bas). © KAIST
La contrefaçon est ainsi particulièrement difficile, puisqu’elle nécessiterait de reproduire non seulement la structure des nanoparticules, mais aussi la couleur et le motif de réflexion obtenus avec une lampe torche, ainsi que le motif lumineux produit par le laser.
Les chercheurs ont également réussi à transférer ces nanostructures sur différents supports, notamment des plastiques souples, des métaux, des films transparents et des hydrogels. Les films transparents pourraient notamment permettre de créer des étiquettes de sécurité qui ne masquent pas le design ou l’apparence des produits. La technologie pourrait être utilisée pour attribuer une sorte d’identifiant matériel unique aux appareils électroniques et aux objets connectés, mais aussi pour lutter contre la contrefaçon de produits de luxe, d’œuvres d’art et de produits pharmaceutiques.
La lampe torche d’un smartphone éclaire une étiquette de sécurité à nano-empreinte apposée sur un passeport (en haut). Le motif réfléchissant unique qui apparaît sous la lumière est visible (en bas). © KAIST
« L’objectif principal de cette recherche est de créer une structure aléatoire difficile à reproduire, tout en permettant de vérifier facilement son authenticité à l’aide d’outils simples comme une lampe torche ou un pointeur laser », a déclaré le professeur Kim Sang-ouk. « Nous pensons que cette technologie évoluera vers une solution de sécurité de nouvelle génération utilisable au quotidien, notamment pour l’authentification des appareils électroniques et les étiquettes anti-contrefaçon », a-t-il ajouté.
hjkoh@korea.kr