Учени създадоха хидрогел, който не може да бъде клониран или фалшифициран

Учени създадоха нов вид „умен“ хидрогел, който може да даде на всеки обект – от медицински имплант до микрочип – собствена, неклонируема идентичност.

В свят, в който фалшификатите застрашават здравето, парите и сигурността, това откритие може да промени всичко.

Досегашните цифрови защити можеха да криптират данни, но не и физически предмети. Серийните номера, баркодовете и холограмите лесно се копират, ако се познава процесът на изработка.

Новият хидрогел обаче предлага нещо напълно различно – физическа защита, която не може да се имитира.

Как работи хидрогелът с невъзможна за дублиране структура

Технологията се основава на процес, наречен регионално асемблиращо кръстосано свързване (RAC).

Чрез него учените създават хидрогел от два полимера – полипирол (PPy), който провежда електричество, и полистирен сулфонат (PSS), който осигурява йонна проводимост и гъвкавост.

При излагане на електрическо поле материалите се подреждат в хиляди миниатюрни зони, наречени йонно-електронни преходи.

Всяка зона има уникални електрически характеристики. Дори при еднакви условия те никога не се повтарят напълно.

Когато през гела се пускат електрически импулси, реакцията му е различна за всеки образец.

Получава се електронен отпечатък, който е напълно уникален и постоянен. Дори при хиляди повторения хидрогелът реагира по един и същи начин – доказателство за изключителна стабилност.

Физическа защита, която надминава цифровата криптография

Хидрогелът може да генерира над 10¹⁹ различни комбинации между предизвикателство и отговор, което е милиарди пъти повече от изискванията за класическите физически неклонируеми функции (PUF). Дори съвременни алгоритми с изкуствен интелект, включително модели от типа „Transformer“, не успяват да предвидят как гелът ще реагира на даден импулс – вътрешната му структура е твърде сложна и непредсказуема.

Освен сигурност, хидрогелът показва и изключителна ефективност – достига 90% от максималното си напрежение за 13 милисекунди и спада до 10% за 49 милисекунди. Това го прави подходящ за реално приложение в електронни системи, които изискват бърза реакция.

Бъдещи приложения

Тази технология може да се използва за защита на медицински устройства, микрочипове, гъвкава електроника и интелигентни опаковки. Материалите, нужни за създаването ѝ – PPy, PSS и стандартни разтворители – са евтини, а процесът изисква само базов електрически контрол и лазерно моделиране.

Макар и в ранна фаза, откритието показва голям потенциал. В бъдеще такива хидрогелове може да бъдат вграждани директно в продукти, придавайки им уникална идентичност още от производството. Така всяко устройство, имплант или сензор може да носи собствен, физически неклонируем „подпис“.

Учени създадоха хидрогел, който не може да бъде клониран или фалшифициран

За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Фейсбук  или ни последвайте в Telegram