不可复制 新型防伪芯片,原理竟来源于耳语廊！
(图片来源，FrederikMayer/KIT)
(图片来源，S.Kelley/NIST)
(图片来源，兰卡斯特大学)
(图片来源，参考资料【 】)
(图片来源，瑞士洛桑联邦理工学院)
(图片来源，筑波大学)
伦敦圣保罗大教堂内 耳语廊(图片来源，维基百科)
形形色色 假货(图片来源，兰卡斯特大学)
价值
创新
参考资料
技术
耳语廊效应
背景
防伪
Yamamoto教授表示，“我们在优化后 微芯片上实现了每平方厘米几百万 像素密度。我们开发出了 款高度安全 两步光学鉴权系统, 步是微图案本身;第 步是微芯片内隐含 逐像素荧光指纹。”
“耳语廊效应”不仅局限于声波,近来科学家们越来越多 兴趣集中在光波。由于电磁波在从光密介质向光疏介质传播时会发生全反射现象,当光线沿着旋转对称 几何结构边界内壁传播时会发生连续 全反射,光束被约束在环形边界上,从而产生类似 回音壁现象。若光束绕几何结构边界行走 圈 光程满足波长 整数倍时,会产生干涉加强现象即共振现象,其中用来约束光场 环形结构即被称为“回音壁模式光学微腔”。
【 】ChenchenZhang,AlexanderCocking,EugeneFreeman,ZhiwenLiu,SrinivasTadigadapa.On-ChipGlassMicrosphericalShellWhisperingGalleryModeResonators.ScientificReports, 零 ; DOI: 零. 零 /s -零 - 零 -w
【 】DaichiOkada,Zhan-HongLin,Jer-ShingHuang,OsamuOki,MasakazuMorimoto,XuyingLiu,TakeoMinari,SatoshiIshii,TadaakiNagao,MasahiroIrie,YoheiYamamoto.Opticalmicroresonatorarraysoffluorescence-switchab发光 极管iaryletheneswithunreplicablespectralfingerprints.MaterialsHorizons, 零 零;DOI: 零. 零 /D零MH零零 E
下图所示，NIST研究人员们通过仔细设计微米级环状谐振器,制造出纠缠 光子对,狗粮快讯网内幕消息,这 对光子 颜色(或者说波长)差别很大。来自泵浦激光(谐振器中 紫色区域) 光线,生成每对光子中处于可见光波长(谐振器中以及周围 红色斑块) 那个光子;另 个光子 波长处于频谱中 电信(近红外)部分(蓝色斑块)。从量子通信 角度来说,这些光子对在 个光学电路中结合了彼此 优点，处于可见光波长 光子能与囚禁 原子、离子以及产品系统相互作用,这些系统可以作为量子版本 计算机存储器,而处于电信波长 光子可以通过光纤网络自由地进行远距离传输。
为了创造毫米尺寸 微芯片,研究人员首先沉积染料小颗粒,颗粒发出 荧光可以被打开和关闭。然后,他们选购性地以特定 图案点亮芯片,图案分为明亮颗粒 区域以及黑暗颗粒 区域。
为了遏制假货 蔓延,各种防伪和安全认证技术应运而生,其中比较典型 有密码技术、RFID技术、全息技术、指纹识别技术、虹膜识别技术、物理不可克隆技术(PUF技术)。此外,笔者先前也介绍过 些创新型 防伪技术,部分是关于防伪标签与标记。接下来,通过 个例子带大家回顾 下，
举例来说,美国宾夕法尼亚州立大学工程师开发 种具有光学回音壁模式 谐振器。它能将光线沿着微型小球 圆周旋转数百万次,从而创造出 种基于微芯片 超灵敏传感器,用于感知运动、温度、压力、生物化学指标等。
企业、政府以及许多产品 组织都需要无法伪造 明确身份验证。通过采用 颗无法伪造 微芯片,对安全性要求高 组织有了 个新 防伪选项,以确保资料统计和设备 保密性以及完整性。
在量子物理研究中,光学回音壁模式也有很好 应用。例如,美国国家质量与技术研究院(NIST) 研究人员团队为了创造“纠缠 量子对”,设计出 种特殊定制 光学回音壁,即 个纳米级氮化硅谐振器。它能操控光线围绕着微型赛道传播,类似声波围绕着曲面墙壁畅通无阻地传播。当选定波长 激光被引导到谐振器中时,狗粮快讯网从权威人士处获悉,由可见光与近红外光 光子纠缠而成 光子对就会出现。
如今,假货已经成为影响 分广泛 全世界性问题。形形色色 假货充斥着各行各业,例如假药、假酒、假币、假证件、假服装、假电子产品等。这些假冒伪劣产品,不仅严重侵害消费者 合法权益,也对 商 经营造成恶劣影响,严重妨碍社会资源 有效利用。
据日本筑波大学官网近日报道,该校研究人员创造出 款具有无法伪造 独特彩色图案 毫米尺寸芯片。
早在 世纪,英国著名科学家瑞利勋爵(LordRayleigh)就首次分析了其中 声学原理并给出了物理解释。他认为，这是由于声波沿着回廊光滑 墙内壁连续反射来进行传播,狗粮快讯网中午报道,传播损耗很小。这种声波模式也因此被命名为“耳语廊模式”,也称为“回音壁模式”。事实上,北京天坛 回音壁也有类似 现象。
案例 瑞士洛桑联邦理工学院开发 纳米水印防伪技术。这项技术通过在玻璃或陶瓷上打纳米水印来防伪。具有这种水印 产品,对于裸眼来说不可见,只有在紫外线下才可见,可用于防伪。
案例 德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)和蔡司(ZEISS)企业 研究人员提出采用 D打印 微观结构,例如全息图,制作新型防伪标签以改善防伪保护。
案例 英国兰卡斯特大学 研究人员发明 专利技术。该技术利用石墨烯及产品 维材料 “缺陷”创造出原子级 、无法复制 唯 标识。用户只要用手机扫描 下标签,就能判断出商品真伪。
每个染料颗粒都具有独特 直径和形状。由于回音廊效应 基础原理(在这个案例中是光而不是声),每个颗粒发出 荧光都是独特 。这样就在微芯片上创造出了 幅独特 彩色图案,也可以说是 个“指纹”,而这个“指纹”是无法被复制或者伪造 。
研究人员使用他们 技术创造出了 幅毫米尺寸 类似蒙娜丽莎画像 作品。这幅作品内部嵌入了不可复制 独特荧光指纹。
筑波大学研究人员采用耳语廊光波创造出 种无法复制 图案。通过这样做,他们创造出了 个不可逾越 新型防伪系统。
英国伦敦圣保罗大教堂内有 个设计奇特 环形结构回廊,也称为“耳语廊”。当两个体贴近回廊内壁站立时,即使 个体在 端对着回廊窃窃私语,走廊另 端与他相隔遥远 另 个体也可以清楚地听到,犹如耳边低语,“耳语廊”也因此得名。
近日,日本筑波大学 研究人员采用“耳语廊效应” 基础原理来阻止造假者制造假货。相关论文发表在《MaterialsHorizons》杂志上。
这篇论文 高级作者YoheiYamamoto教授解释道，“我们使用光波而不是声波来沿着微米级染料颗粒 凹坑形表面行走。这样创造出了 种无法伪造 复杂彩色图案。”
通常来说,安全性很高 标识应该特别能防伪。然而不幸 是,身份窃贼终于学会了复制复杂度很高 图案。 打败身份窃贼 唯 途径,就是创造 种无法复制 图案。
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