Les puces intégrées aux cartes de crédit, les filigranes imprimés par les monnaies nationales et les emplacements très médiatisés ont installé des scanners de rétine, tous pour la même raison :protéger les informations. À mesure que les attaquants deviennent plus intelligents, la défense doit aussi le faire.

Sheng Shen, professeur de génie mécanique, ainsi que des collaborateurs de la Penn State University, ont développé une approche pixel par pixel du camouflage visible dans l'espoir de la mettre à l'échelle pour une surveillance infrarouge améliorée, une sécurité optique et des protections anti-contrefaçon. La recherche est publiée dans la revue Science Advances .

"Nos collaborateurs nous sont venus avec des brochosomes, une structure" magique "produite par les cicadelles pour créer un effet de cape pour se cacher des prédateurs", a déclaré Shen. "Nous voulions comprendre les limites optiques des brochosomes pour voir ce que nous pouvions faire de plus avec eux."

Les brochosomes sont des objets ressemblant à des ballons de football en 3D, dotés de cavités à l'échelle nanométrique qui absorbent la lumière en interne plutôt que de la refléter sur des structures extérieures. Dans la nature, les biologistes soupçonnent que cela permet aux cicadelles de se fondre dans leur environnement.

Pour tester la fonctionnalité, l'équipe a simulé deux versions différentes de la structure, une avec des cavités pour absorber la lumière et une sans.

"Il existe une loi fondamentale en physique selon laquelle si une structure absorbe bien l'énergie, elle peut émettre une quantité égale d'énergie", a expliqué Zhuo Li, Ph.D. candidat à Carnegie Mellon. "Nous avons rapidement réalisé que si nous assemblions les deux structures, l'une émettrait plus d'énergie que l'autre. Cela ferait apparaître l'une plus brillante que l'autre à une caméra infrarouge."

C'est ainsi qu'a commencé le développement du plus petit code QR au monde.

À l'aide d'une technique d'impression 3D avancée, développée par les collaborateurs de Penn State, l'équipe a contrôlé si chaque pixel était imprimé comme une structure avec des trous ou sans leur permettre de fabriquer un code QR lisible par une seule caméra infrarouge.

Mesurant moins de 2 % de pouce, le code n'est visible qu'au microscope, mais les deux équipes prévoient également d'explorer des moyens de le mettre à l'échelle pour un usage commercial.

"Avec cette technologie, nous déformons finalement la signature thermique d'un objet", a déclaré Li. "Nous avons le pouvoir de dissimuler la façon dont les objets sont affichés sur une caméra infrarouge. Hypothétiquement, si nous disposions les pixels du brochosome en conséquence, nous pourrions peindre une voiture de patrouille pour qu'elle apparaisse comme une camionnette de livraison pour la sécurité infrarouge."

La combinaison unique de camouflage visible et d'affichage infrarouge de l'équipe crée de nouvelles opportunités en matière de cryptage des données et de sécurité optique.

"Ce n'est que le début d'un nouveau domaine de recherche que mon équipe peut explorer", a déclaré Sheng. "Nous avons transformé la lumière infrarouge d'un vecteur d'énergie en un support d'informations."

Cette recherche a été menée en collaboration avec des chercheurs de la Pennsylvania State University :le Dr Lin Wang et le professeur Tak-Sing Wong.

Plus d'informations : Zhuo Li et al, Métastructures binaires inspirées des brochosomes pour le contrôle de la signature thermique pixel par pixel, Science Advances (2024). DOI :10.1126/sciadv.adl4027

Informations sur le journal : Progrès scientifiques

Fourni par Carnegie Mellon University Mechanical Engineering