Уникальный след есть у каждого 3D-принтера: в чем опасность

Распространение 3D-принтеров привело к тому, что стало намного проще подделывать объекты, требующие лицензии или защищенные авторским правом: запчасти для компьютера или смартфона, игрушки и даже оружие. Но недавно ученые выяснили, что у каждого принтера есть свой уникальный след, по которому можно вычислить преступника.

Исследовательская группа в университете штата Нью-Йорк в Буффало разработала метод, позволяющий отслеживать происхождение изделий, напечатанных на 3D-принтерах. Ученые предположили, что два устройства не могут быть абсолютно одинаковыми, и эти различия должны отражаться на итоговом объекте.

3D-принтеры используются для печати практически любых вещей: от небольших деталей до целых домов, и это не всегда делается легально. Изображение: ZMorph3D/pixabay

Большинство 3D-принтеров работает по принципу экструзии, то есть придает форму материалу за счет его расплавления и продавливания. Для печати может использоваться различное сырье, но самым популярным остается АВС-пластик (акрилонитрилбутадиенстирол), который не имеет резкого запаха, не токсичен и очень эластичен. 

Трехмерные модели создаются из последовательно добавляемых слоев пластика: материал подается в принтер, где горячая печатающая головка экструдера расплавляет его при температуре около 240 С⁰ и помещает на платформу для печати. После этого с помощью все той же печатающей головки пластику придают форму согласно загруженной в принтер программе печати. 

Экструдер в 3D-принтере наносит материал на модель, находящуюся на платформе для печати, а печатающая головка расплавляет его и придает нужную форму. Изображение: University at Buffalo

При этом печатающая головка каждого экструдера обладает уникальными свойствами нагрева, которые отражаются на создании 3D-модели. Именно эти особенности устройства можно использовать для идентификации конкретного экструдера, а значит, и принтера. Исследователи называют это термометкой устройства, и она так же уникальна, как отпечатки пальцев.

Таким образом, можно исследовать вещь, напечатанную на 3D-принтере, понять, как именно она была создана и как себя при этом вела печатающая головка. После этого данные нужно сравнить с базой существующих экструдеров и найти совпадение. В итоге получится идентифицировать конкретный принтер и его владельца и проверить, для чего он использовал свое устройство.

В ходе исследований ученые изучили и сравнили характеристики термометок 45 экструдеров одной модели и в итоге смогли идентифицировать исходный принтер в 92% случаев.

Проблема пока в том, что для точной идентификации необходима не только информация о конкретном экструдере, использовавшемся для печати предмета, но и база экструдеров, которая еще не создана. Это сильно затрудняет распространение технологии, которая пока не вышла за рамки одного исследования.

При этом нельзя отрицать, что ученые пытаются решить действительно актуальную проблему, связанную с потенциальным рынком нелегальных товаров, напечатанных на 3D-принтере, начиная от деталей для смартфона и заканчивая оружием.