Корейцы научили микролабиринты самоорганизации — Naked Science
03.07.2017
5 минут
Редакция
49

Корейцы научили микролабиринты самоорганизации

Исследователи из Южной Кореи разработали масштабируемую технологию изготовления лабиринтообразных микроструктур с программируемой направленностью.

giphy_1

Разработка универсальной технологии создания сложных трехмерных структур (простейшим примером может служить киригами) важна для многих приложений, например оптики, электроники и физического кодирования информации. В отличие от литографии, такой метод должен отвечать ряду требований: выходной продукт должен быть однородным, предусматривать программирование направленности и иметь произвольную, неповторимую архитектуру. Несмотря на различные решения, реализовать подход в микрометровом масштабе до сих пор не удавалось. Чтобы восполнить пробел, специалисты из Сеульского национального университета использовали свойства физически неклонируемой функции (PUF).

 

PUF представляет собой необратимую функцию, которая выражена в физической структуре. Предполагая простую оценку содержания, последняя вместе с тем минимизирует возможность воспроизводства, поскольку содержит множество случайных компонентов. Более того, за счет уникальности ответа PUF исключает построение своей точной математической модели. Так, магнитные полосы современных банковских карт состоят из миллиардов частиц феррита бария с разными формой, размером и ориентацией в пространстве. Вероятность абсолютного физического копирования такой системы оценивается в 1 на 900 миллионов. В то же время каждая карта обладает специфическим и отчетливым магнитным сигналом.

 

В качестве альтернативы авторы новой статьи воплотили схожий принцип на примере лабиринтоподобных микроструктур. На первом этапе они изготовили микрочастицы из синтетического фотополимера и посредством ультрафиолетового излучения сформировали на их поверхности сеть углублений. Затем на частицы нанесли тетраэтоксисилан, который, высыхая, образовал вокруг углублений складки. Последние при этом частично провалились, и между ними хаотично проявились выступы. Таким образом ученые представили способ производства однородных структур со случайной архитектурой: трехмерный рисунок на подложке в результате зависел от состава покрытия, температуры и иных переменных.

 

Принцип изготовления микроструктуры / ©Hyung Jong Bae et al., Science Advances, 2017

 

По словам исследователей, предложенная технология может использоваться в разных сферах. Например, как и магнитные частицы, они, теоретически, позволят защитить банковские карты от физического копирования, а ценные предметы — от подделки. Сейчас авторы работают над мобильностью сканера для считывания полученных микроструктур. Между тем осенью 2016 года китайские ученые представили метод защиты картин с помощью «дифракционных» водяных знаков. В отличие от алгоритма двойного случайного кодирования фазы (DRPE), он рассчитан на однократное облучение изображения дважды рассеянным лазерным лучом. В будущем технологию планируется адаптировать к динамическим изображениям.

 

Статья опубликована в журнале Science Advances.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

Вчера, 12:17
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

Позавчера, 13:07
2 минуты
Илья Ведмеденко

Очевидно, Россия ведет разработку новой легкой авиационной ракеты, которую можно будет применять для поражения широкого спектра морских и наземных целей.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

Позавчера, 17:36
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: