信用卡内嵌芯片,国家铸币厂印制水印,高级场所安装视网膜扫描仪都是出于同样的原因——保护信息。随着攻击者变得越来越聪明,防御者也必须变得越来越聪明。
机械工程教授沈晟与宾夕法尼亚州立大学的合作者一起,开发了一种逐像素的可见伪装方法,希望能扩大其规模,增强红外监视、光学安全和防伪保护。这项研究发表在《科学进展》杂志上。
沈说:“我们的合作者带着衣原体来找我们,这是叶蝉产生的一种‘神奇’结构,可以产生斗篷效应,以躲避捕食者。”“我们想了解染色体的光学局限性,看看我们还能对它们做些什么。”
溴小体是三维足球状的物体,具有纳米级的空腔,内部吸收光线而不是将其反射到外部结构上。在自然界中,生物学家怀疑这让叶蝉融入了它们的背景。
为了测试功能,研究小组模拟了两种不同版本的结构,一种有吸收光的空腔,另一种没有。
卡内基梅隆大学博士生李卓解释说:“物理学中有一条基本定律,如果一个结构能很好地吸收能量,它就能释放出等量的能量。”“我们很快意识到,如果我们把两个结构放在一起,其中一个会比另一个释放更多的能量。这将使一个在红外摄像机看来比另一个更亮。”
世界上最小的二维码就这样诞生了。
利用宾夕法尼亚州立大学的合作者开发的先进3D打印技术,该团队控制每个像素是作为一个有孔的结构打印,还是不允许他们制造一个仅由红外摄像机可读的QR码。
该代码的尺寸小于一英寸的2%,只有在显微镜下才能看到,但两个团队都计划探索将其扩展到商业用途的方法。
“有了这项技术,我们最终会扭曲物体的热特征,”李说。“我们有能力伪装物体在红外摄像机上的显示。假设,如果我们相应地放置染色体像素,我们可以将巡逻车涂成红外安全的送货车。”
该团队独特的可见光伪装和红外显示的组合为数据加密和光学安全创造了新的机会。
“这只是我的团队可以探索的一个新研究领域的开始,”盛说。“我们已经把红外光从能量载体变成了信息载体。”
这项研究是与宾夕法尼亚州立大学的研究人员:王林博士和黄德成教授合作进行的。