Esta tela armazena e mostra imagens criptografadas sem eletrônica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/09/2024

Quando segurados sobre um ímã, os píxeis magnéticos na tela giram para apresentar a imagem, neste caso a letra M.
[Imagem: Zenghao Zhang et al. - 10.1002/adma.202406149]

Tela mecânica

Uma tela flexível, inspirada nas camuflagens das lulas e polvos, consegue armazenar e apresentar imagens criptografadas sem a necessidade de estar plugada a um computador, usando campos magnéticos em vez de circuitos eletrônicos.

"É uma das primeiras vezes em que materiais mecânicos usam campos magnéticos para criptografia em nível de sistema, processamento de informações e computação. E, diferentemente de alguns computadores mecânicos anteriores, este dispositivo pode envolver seu pulso," disse o professor Joerg Lahann, da Universidade de Michigan, referindo-se à praticidade de uso da tela criptográfica.

A tela pode revelar a imagem codificada para todos verem (uma imagem pública) quando colocada perto de um ímã comum; ou então pode mostrar uma imagem criptografada privada quando colocada sobre uma matriz mais complexa de ímãs, que funciona como uma chave de criptografia.

"Este dispositivo pode ser programado para mostrar informações específicas somente quando as chaves certas são fornecidas. E não há código ou eletrônica para ser hackeada," disse o pesquisador Abdon Pena-Francesch.

A intenção é que o dispositivo seja usado onde fontes de luz ou o uso energia forem indesejáveis ou indisponíveis, incluindo roupas, adesivos, crachás de identificação, códigos de barras e leitores de livros eletrônicos. "Ele também pode ser usado para superfícies que mudam de cor, por exemplo, em robôs camuflados," disse o pesquisador.

Para apagar a mensagem da tela, basta agitá-la. Mas, para tirar a mensagem codificada da memória magnética dentro da tela é necessário expô-la novamente ao campo magnético externo.

Detalhes das microesferas que compõem os píxeis da tela criptográfica.
[Imagem: Zenghao Zhang et al. - 10.1002/adma.202406149]

Píxeis magnéticos

A tela é composta por uma matriz de esferas magnéticas. Essas esferas têm cada hemisfério formado por materiais diferentes e com cores diferentes. A metade branca é inerte, enquanto a metade laranja contém partículas magnéticas microscópicas que permitem que as esferas girem para cima ou para baixo quando expostas a um campo magnético externo.

Enquanto isso, as cores fornecem o contraste necessário para que as esferas funcionem como píxeis ao alternar entre seus hemisférios laranja e branco. A equipe buscou inspiração nas lulas e polvos, que mudam de cor expandindo e contraindo sacos de pigmento em sua pele.

Expor os píxeis a um ímã irá programá-los para mostrar branco ou laranja em um campo magnético de tração ou empurrão - um estado conhecido como sua polarização. Para alguns píxeis feitos com partículas magnéticas de óxido de ferro, a polarização pode ser alterada com campos magnéticos relativamente fracos. Mas a polarização de píxeis que também incluem partículas de neodímio é mais difícil de alterar, exigindo um pulso magnético forte.

Segurar a tela sobre uma grade de ímãs com diferentes forças e orientações permite mudar seletivamente a polarização em partes bem definidas da tela, fazendo com que alguns píxeis fiquem brancos e outros fiquem laranja sob a mesma orientação do campo magnético. É assim que uma imagem é codificada.

Várias imagens privadas podem ser criptografadas em uma única imagem pública.
[Imagem: Zenghao Zhang et al. - 10.1002/adma.202406149]

Imagem pública e imagens privadas

A imagem pode ser exibida sob qualquer campo magnético fraco, incluindo um ímã comum.

Mas, como as partículas de óxido de ferro podem ser reprogramadas com campos relativamente mais fracos, imagens privadas podem ser exibidas com uma segunda grade magnética, que reescreve seletivamente como algumas áreas da tela giram. Quando retornados ao ímã padrão, os píxeis de óxido de ferro revertem para sua polarização original para mostrar a imagem pública.

Várias imagens privadas podem ser exibidas a partir de uma única imagem pública, cada uma com uma chave única. As chaves de decodificação também podem ser programadas para funcionar somente com chaves de codificação específicas, para segurança extra.

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