NatComm: Создана основа для практического применения наночастиц в военной связи

Новую технологию шифрования связи в видимом свете с использованием хиральных наночастиц разработала Исследовательская группа под руководством профессоров Ки Тхэ Нама и Джуниля Чоя. Новая разработка обеспечивает высокую степень защиты.

Передача информации с помощью света была основным способом общения на протяжении всей истории человечества.

Сейчас всё больше внимания привлекает технология связи нового поколения, основанная на видимом свете. Она обладает высокой частотой и линейностью, а также преимуществами:

  • интеграция с системами освещения;
  • отсутствие электромагнитных помех, связанных с обычными коммуникационными сетями.

Благодаря безопасности и скорости передачи данных, связь на основе видимого света особенно подходит для локальных систем связи, в том числе в военных операциях.

Свет может нести много информации не только благодаря интенсивности и длине волны, но и благодаря поляризации. Например, в 3D-фильмах используют поляризационные фильтры, чтобы создать у зрителей ощущение глубины.

Сейчас учёные работают над тем, чтобы повысить безопасность и производительность связи с помощью видимого света. В том числе они исследуют технологии, связанные с поляризацией, например квантовую информационную связь.

Исследовательская группа SNU-KAIST изучила, как можно управлять поляризацией света с помощью наноматериалов. Они разработали новую технологию шифрования видимого света на основе хиральных наноматериалов, которые не перекрывают друг друга при зеркальном отражении, но имеют симметричную структуру. Эти материалы могут изменять наклон оси поляризации или её вращательные свойства.

Ранее исследовательская группа уже публиковала статьи о хиральных наночастицах в журнале Nature. Теперь они представили технологию шифрования связи в видимом свете, которую невозможно воспроизвести или перехватить без детальной информации о наночастицах.

Хиральные наночастицы создаются с помощью скручивания их кристаллической структуры биомолекулами — белками и ДНК. Эти молекулы обладают естественной хиральностью.

Оптические свойства таких частиц уникальны, их нельзя воспроизвести без информации о последовательности биомолекул при синтезе. Хиральные частицы работают как отпечатки пальцев или ключи для передачи информации в видимом свете. Декодировать информацию может только тот, у кого есть настоящие наночастицы.

Эту технологию шифрования будут использовать в безопасных системах связи «точка-точка», например, в военных операциях с участием беспилотников.

Исследовательская группа разработала устройство для контроля поляризации, способное передавать зашифрованную информацию о ней.

Устройство состоит из квантовых наностержней, излучающих поляризованный свет, и нанопроволочных материалов, которые придают свету вращательные свойства. С помощью 3D-печати учёные создали устройство с пространственным разрешением в сотни микрометров и временным разрешением в наносекунды. Это позволяет устройству представлять все состояния поляризации без ограничений.

Передающее устройство может шифровать и передавать информацию о поляризации в форме, соответствующей свойствам наночастиц, использующих это устройство. Эта технология станет основой для массового производства устройств с неограниченными возможностями управления пространственно-временной поляризацией.

Профессор Ки Тхэ Нам с факультета материаловедения рассказал, что исследование, в котором сочетаются новые материальные и коммуникационные технологии, позволило создать первую и единственную в мире технологию шифрования связи в видимом свете.

Профессор Джунил Чой добавил, что этот результат — заслуга специалистов по материаловедению и электротехнике. В будущем планируется развивать технологию связи на основе наночастиц, чтобы создавать защищённые системы коммуникации.

Чон Хен Хан также отметил, что система шифрования станет основой для развития оптической передачи информации.

Результаты опубликованы в Nature Communications.

10.10.2024


Подписаться в Telegram



Нано

Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк

Ученые Томского политехнического университета ...

Казанские ученые научились «готовить» наноалмазы в плазме
Казанские ученые научились «готовить» наноалмазы в плазме

Ученые придумали умную математическую модель, ...

Nano Letters: Валлитроника открывает новые возможности обработки данных
Nano Letters: Валлитроника открывает новые возможности обработки данных

Транспорт электронов в двухслойном графен...

Свет — повелитель молекул: ученые совершили прорыв в химии
Свет — повелитель молекул: ученые совершили прорыв в химии

Ученые из Болонского университета под&nbs...

Наночастицы селена помогут укрепить иммунитет и защитить сердце
Наночастицы селена помогут укрепить иммунитет и защитить сердце

Ученые создали наночастицы селена, которые мож...

В СПбГУ создали нанолисты цинка для систем очистки воды
В СПбГУ создали нанолисты цинка для систем очистки воды

Новый способ создания особых наночастиц нашли ...

В СибГМУ снарядили против рака магнитные наночастицы
В СибГМУ снарядили против рака магнитные наночастицы

Ученые из Сибирского государственного мед...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Новый рулевой КАИ Кирилл Охоткин: что ждет университет
Новый рулевой КАИ Кирилл Охоткин: что ждет университет
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
GPT PHI-4 в деле: автоматизация облачных серверов стала проще
Математика против вирусов: как ученые СПбГУ научились предсказывать эпидемии
Математика против вирусов: как ученые СПбГУ научились предсказывать эпидемии
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Вода без яда: как томские ученые победили мышьяк
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Т-клетки и В-клетки: новые герои в борьбе с раком
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Наука и Победа: школьники Чечни вспомнили великие достижения советских ученых
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Как Плутон потерял статус планеты и что нашли ученые
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Атомный ренессанс: Швеция возвращается к ядерной энергии
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Почему одни помнят сны, а другие нет? Ученые нашли ответ
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Невидимая угроза: что скрывается в воздухе общественных туалетов
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
Трава, которая объединяет: как пастбища снижают напряженность в Кении
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
От мигрени до Альцгеймера: что значат гормоны для мозга
Тайны диатомовых водорослей: что происходит, когда вода становится соленой
Тайны диатомовых водорослей: что происходит, когда вода становится соленой
Nature Genetics: Тайны ДНК помогут понять, что на самом деле вызывает рак
Nature Genetics: Тайны ДНК помогут понять, что на самом деле вызывает рак
Мозг и микросхемы: нижегородские ученые учат электронику бороться с эпилепсией
Мозг и микросхемы: нижегородские ученые учат электронику бороться с эпилепсией

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
Круглый стол «Наука продвигать» пройдёт в эту субботу
Итоги IV конгресса молодых ученых