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  • Micro espejismo:los investigadores fabrican el código QR más pequeño del mundo utilizando un soporte de información infrarrojo
    Manipulación de firma térmica por BLP. (A) Una imagen óptica de un saltahojas Gyponana serpenta. Barra de escala, 1 mm. Recuadros:una imagen de microscopía electrónica de barrido (SEM) de brocosomas producidos por saltahojas. Barra de escala, 500 nm. (B) De arriba a abajo:modelos tridimensionales (3D) de BLP con op-BLP y cp-BLP, respectivamente. (C) Esquema de camuflaje y visualización de información por parte de BLP. La información está oculta en la matriz binaria formada por BLP, que está camuflada en el rango visible pero que puede mostrarse en sistemas de imágenes infrarrojas (IR). Crédito:Avances científicos (2024). DOI:10.1126/sciadv.adl4027

    Las tarjetas de crédito incorporaron chips, las casas de moneda nacionales imprimieron marcas de agua y los lugares de alto perfil instalaron escáneres de retina, todo por la misma razón:proteger la información. A medida que los atacantes se vuelven más inteligentes, también debe hacerlo la defensa.



    Sheng Shen, profesor de Ingeniería Mecánica, junto con colaboradores de la Universidad Penn State, han desarrollado un enfoque píxel por píxel para el camuflaje visible con la esperanza de ampliarlo para mejorar la vigilancia infrarroja, la seguridad óptica y las protecciones contra la falsificación. La investigación se publica en la revista Science Advances. .

    "Nuestros colaboradores vinieron a nosotros con brocosomas, una estructura 'mágica' que producen los saltamontes para crear un efecto de capa para esconderse de los depredadores", dijo Shen. "Queríamos comprender las limitaciones ópticas de los brochosomas para ver qué más podíamos hacer con ellos".

    Los brocosomas son objetos tridimensionales parecidos a balones de fútbol con cavidades a nanoescala que absorben la luz internamente en lugar de reflejarla en estructuras externas. En la naturaleza, los biólogos sospechan que esto permite que los saltamontes se mezclen con su entorno.

    Para probar la funcionalidad, el equipo simuló dos versiones diferentes de la estructura, una con cavidades para la absorción de luz y otra sin ellas.

    "Existe una ley fundamental en física que dice que si una estructura es un buen absorbente de energía, puede emitir una cantidad igual de energía", explicó Zhuo Li, Ph.D. candidato en Carnegie Mellon. "Rápidamente nos dimos cuenta de que si uníamos ambas estructuras, una emitiría más energía que la otra. Eso haría que una pareciera más brillante para una cámara infrarroja que la otra".

    Crédito:Ingeniería Mecánica de la Universidad Carnegie Mellon

    Y así comenzó el desarrollo del código QR más pequeño del mundo.

    Utilizando una técnica avanzada de impresión 3D, desarrollada por los colaboradores de Penn State, el equipo controló si cada píxel se imprimió como una estructura con agujeros o sin permitirles fabricar un código QR legible únicamente con una cámara infrarroja.

    Con un tamaño de menos del 2 % de una pulgada, el código solo es visible bajo un microscopio, pero ambos equipos planean explorar formas de ampliarlo para uso comercial también.

    "Con esta tecnología, en última instancia, estamos distorsionando la firma térmica de los objetos", dijo Li. "Tenemos el poder de disfrazar cómo se muestran los objetos en una cámara infrarroja. Hipotéticamente, si dispusiéramos los píxeles brocosomas en consecuencia, podríamos pintar una patrulla para que pareciera una furgoneta de reparto ante la seguridad infrarroja".

    La combinación única de camuflaje visible y pantalla infrarroja del equipo crea nuevas oportunidades para el cifrado de datos y la seguridad óptica.

    "Esto es sólo el comienzo de una nueva área de investigación que mi equipo puede explorar", afirmó Sheng. "Hemos tomado la luz infrarroja y la hemos transformado de un portador de energía a un portador de información."

    Esta investigación se realizó en colaboración con investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania:el Dr. Lin Wang y el profesor Tak-Sing Wong.

    Más información: Zhuo Li et al, Metaestructuras binarias inspiradas en Brochosome para el control de firma térmica píxel a píxel, Science Advances (2024). DOI:10.1126/sciadv.adl4027

    Información de la revista: Avances científicos

    Proporcionado por Ingeniería Mecánica de la Universidad Carnegie Mellon




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