This screen stores and displays encrypted images without electronics
異なる強度の磁石のアレイに画面をかざすと、画面の対象領域のピクセルの磁気特性を書き換えることができます。磁石の配列が異なると、デバイスに異なる画像がプログラムされます。クレジット: Jeremy Little、ミシガンエンジニアリング

部分的にイカからインスピレーションを得た柔軟なスクリーンは、電子機器ではなく磁場を使用して、コンピューターのように暗号化された画像を保存および表示できます。研究というのは、報告されました先端材料ミシガン大学のエンジニアによるものです。

「これは、システムレベルの暗号化、情報処理、コンピューティングのために機械材料が磁場を使用する初めての例の1つです。また、初期の機械式コンピューターとは異なり、このデバイスは手首に巻き付けることができます」とヴォルフガング・パウリ大学教授のイェルク・ラハン氏は述べた。化学工学者であり、この研究の共同責任著者。

研究者のスクリーンは、衣類、ステッカー、IDバッジ、バーコード、電子書籍リーダーなど、光源や電源が扱いにくい、または望ましくない場所であればどこでも使用できる可能性がある。標準的な磁石の近くに置くと、単一の画面で誰でも見ることができる画像が表示され、暗号化キーのように機能する磁石の複雑な配列の上に置くと、プライベートの暗号化された画像が表示されます。

「このデバイスは、適切なキーが提供された場合にのみ特定の情報を表示するようにプログラムできます。また、ハッキングされるコードや電子機器はありません」と、マサチューセッツ工科大学の材料科学工学助教授であり、共同執筆者のアブドン・ペナ・フランチェシュ氏は述べた。「これは、たとえば、偽装ロボットの色が変化する表面にも使用できる可能性があります。」

クレジット: ミシガン大学工学部

画面を振ると、Etch-A-Sketch のように表示が消去されますが、画像は画面内のビーズの磁気特性にエンコードされています。ディスプレイが再び磁場にさらされると、元に戻ります。

ビーズは、オレンジ色の半球と白の半球の間を反転することでピクセルのように機能します。ビーズのオレンジ色の半分には微細な磁性粒子が含まれており、磁場にさらされると上下に回転し、画像の表示に必要な色のコントラストを提供します。

ピクセルを磁石にさらすと、磁界が引っ張られるか押すか、つまり分極と呼ばれる状態で白またはオレンジが表示されるようにプログラムされます。酸化鉄磁性粒子で作られた一部のピクセルでは、比較的弱い磁場で偏光を変更できます。しかし、ネオジム粒子も含まれるピクセルの分極は変化するのが難しく、強力な磁気パルスが必要です。

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材料科学および工学の助教授であるアブドン・ペナ・フランチェシュ氏(左)と材料科学および工学の博士課程の学生であるゼイン・チャン氏(右)が、顕微鏡でイカの皮膚を観察しています。研究者らは、画面のピクセルのサイズを動物の色素嚢に基づいて決定しました。クレジット: Jeremy Little、ミシガンエンジニアリング

異なる強度と向きの磁石のグリッド上に画面をかざすと、画面の一部の偏光が選択的に変更され、同じ磁場の向きでも一部のピクセルが白に反転し、他のピクセルがオレンジ色に反転します。画像はこのようにしてエンコードされます。

これで、どのような弱い環境でも画像を表示できるようになります。、通常の磁石を含む。しかし、酸化鉄粒子は比較的弱い磁場で再プログラムできるため、非公開画面の一部の領域が反転する方法を選択的に書き換える 2 番目の磁気グリッドを使用して表示できます。標準マグネットに戻すと、ピクセルは元の偏光に戻り、公開イメージが表示されます。

単一のパブリック イメージから複数のプライベート イメージを表示でき、それぞれに一意のキーが付いています。セキュリティを強化するために、特定のエンコード キーでのみ機能するようにデコード キーをプログラムすることもできます。

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このイカの標本では、表面の大部分に色素嚢が斑点として見られます。クレジット: Jeremy Little、ミシガンエンジニアリング

研究チームは、皮膚の色素嚢の拡大と縮小によって色を変えるイカとタコを研究して、画面の解像度を決定した。

「ビーズを小さくしすぎると、色の変化が小さすぎて見えなくなります」と、カリフォルニア大学大学院博士課程の学生であるゼーン・チャン氏は言いました。工学者であり、この研究の筆頭著者。「イカの色素嚢は、サイズと分布を最適化して、そこで、デバイスのサイズに合わせて。」

詳細情報:Zenghao Zhang 他、情報表示、メモリ、暗号化のための Janus Swarm メタマテリアル、先端材料(2024年)。DOI: 10.1002/adma.202406149

引用:イカとタコからインスピレーションを得た、電子機器を使わずに暗号化された画像を保存および表示する新しいスクリーン (2024 年 9 月 16 日)2024 年 9 月 16 日に取得https://techxplore.com/news/2024-09-squids-octopi-screen-displays-encrypted.html より

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