Affichages magnétiques révélant des images cryptées

Des chercheurs, inspirés par la peau changeante de couleur des calmars et d’autres céphalopodes, ont créé un écran flexible qui stocke et affiche des images cryptées en utilisant uniquement des particules magnétiques, sans électronique.

Les scientifiques expérimentent depuis un certain temps avec des métamatériaux—des matériaux conçus avec des propriétés inhabituelles non trouvées dans la nature. Ils ont utilisé ces matériaux pour développer des innovations comme des capes d’invisibilité et des ultrasons pénétrant les os. Les métamatériaux mécaniques, en particulier, présentent un comportement programmable en combinant matériau et structure, ce qui leur permet d’effectuer des fonctions avancées au-delà de leurs caractéristiques mécaniques de base.

Avancement du traitement de l’information.

Des chercheurs explorent le potentiel des métamatériaux mécaniques pour l’utilisation dans le traitement de l’information et l’informatique. Cependant, leur application est limitée en raison de la dépendance à des mécanismes de pliage, de flexion et de flambage, qui sont difficiles à miniaturiser. Des ingénieurs de l’Université du Michigan (U-M) ont maintenant développé un écran flexible qui utilise des champs magnétiques, plutôt que de l’électronique, pour révéler des images—s’inspirant de la peau des seiches.

« C’est l’une des premières instances où des matériaux mécaniques utilisent des champs magnétiques pour le cryptage à l’échelle du système, le traitement de l’information et l’informatique », a déclaré Joerg Lahann, professeur de génie chimique à l’U-M et co-auteur correspondant de l’étude. Abdon Pena-Francesch, professeur assistant en science et ingénierie des matériaux et co-auteur, explique davantage le développement de l’écran dans la vidéo ci-dessous.

Le Rôle de l’Inspiration des Seiches

Alors, quel est le rôle des seiches ? Les seiches et d’autres céphalopodes possèdent des organes spécialisés appelés chromatophores dans leur peau, qui contiennent des sacs de pigment capables de s’étendre et de se contracter rapidement sous le contrôle des muscles. Ce mouvement collectif permet aux seiches de changer la couleur et le motif de leur peau pour des raisons telles que le camouflage, la chasse ou l’accouplement. Les chercheurs se sont inspirés de l’expansion et de la contraction des chromatophores pour déterminer la résolution de l’écran.

« Si les perles sont trop petites, les changements de couleur deviennent trop subtils pour être remarqués », a expliqué Zane Zhang, doctorant en science et ingénierie des matériaux et auteur principal de l’étude. « Les sacs de pigment des seiches sont optimisés en taille et en distribution pour un contraste élevé, donc nous avons conçu les pixels de notre appareil pour correspondre à cette taille. »

Les « pixels » de ce système sont des particules Janus magnétoactives (MAJPs), des nanoparticules ayant deux surfaces distinctes. Les chercheurs ont créé des MAJPs bi-compartimentées avec des microparticules ferromagnétiques en néodyme et de l’oxyde de fer superparamagnétique d’un côté, et du pigment d’oxyde de titane de l’autre.

Utiliser des grilles magnétiques pour afficher et cacher des images.

« Les nanoparticules d’oxyde de fer peuvent être reprogrammées avec de faibles champs magnétiques. En utilisant une grille magnétique secondaire, vous pouvez altérer sélectivement certaines parties de l’écran et afficher des images privées. Une fois que vous ramenez les particules au champ magnétique standard, elles se réinitialisent à leur polarisation d’origine, révélant à nouveau l’image publique. »

Une seule image publique peut cacher plusieurs images privées, chacune accessible uniquement avec une clé de décodage spécifique qui correspond à une clé d’encodage unique, renforçant ainsi la sécurité.

« Cet appareil peut afficher des informations particulières uniquement lorsque les bonnes clés sont utilisées, » a déclaré Pena-Francesch. « Il n’y a pas de code ni d’électronique à pirater. Il pourrait également être appliqué à des surfaces changeant de couleur, comme celles des robots camouflés. »

Semblable à un Etch-A-Sketch, le jouet de dessin à cadre rouge des années 1950, secouer l’écran efface l’affichage. Lorsqu’il est exposé à un champ magnétique, l’image réapparaît.

Les chercheurs notent que cet écran est idéal pour des situations où la lumière et l’énergie sont impraticables ou indésirables, comme sur des vêtements, des autocollants, des badges d’identité, des codes-barres et des lecteurs de livres électroniques.

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Lisez l’article original sur : New Atlas

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