Учёные из ИТМО разработали инновационный метод защиты микроэлектронных устройств от подделок, основанный на использовании гибридных наночастиц золота и кремния. Благодаря уникальным оптическим свойствам этих частиц удаётся создавать неклонируемые защитные метки с рекордной плотностью информации, что значительно повышает их безопасность и надёжность. Об этом «Жуковский.Life» рассказали в пресс-службе университета.
Современные защитные метки, такие как голограммы и УФ-чернила, легко копируются при наличии специальных средств, что снижает их эффективность. В ответ на это специалисты разрабатывают метки с случайными структурными элементами, которые формируются непредсказуемым образом во время производства. Такая случайность усложняет подделку, так как ручное воспроизведение точного паттерна практически невозможно.
Переход к наномасштабам позволяет создавать ещё более компактные и сложные структуры, что увеличивает объём закодированной информации и улучшает качество криптографических ключей. Однако стандартные оптические микроскопы не могут идентифицировать такие мелкие элементы, поэтому учёные применили другой подход.
Суть новой технологии заключается в лазерной обработке двухслойной золото-кремниевой плёнки, что приводит к образованию гибридных наночастиц с уникальной внутренней структурой. При облучении лазером они излучают характерный спектр фотолюминесценции, который служит своеобразным «световым отпечатком». Этот спектр невозможно воспроизвести, даже если скопировать расположение частиц, что обеспечивает высокий уровень защиты от подделок.
Метод позволил добиться плотности хранения информации до 930 бит на квадратный микрометр, что превосходит существующие аналоги минимум в 100–1000 раз. Такая технология не только усиливает защиту микроэлектроники, но и открывает новые возможности для создания случайных криптографических ключей, необходимых для безопасной аутентификации и шифрования.
Данное исследование выполнено совместно с учёными из Университета Лотарингии (Франция) и Нового университета Узбекистана, и демонстрирует перспективный путь развития систем защиты от подделок с применением нанотехнологий.
Уникальный гибрид из МГУ расширяет возможности люминесцентных материалов. Это открывает новые возможности для применения в светодиодах, гиперспектральной визуализации и медицинской диагностике, где ИК-излучение проходит сквозь ткани.