چگونه اطلاعات را می‌توان در رنگ‌ها پنهان کرد؟

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، پژوهشگران نشان دادند که با استفاده از نانومیله‌های نقره و یک چیدمان اپتیکی مناسب می‌توان اطلاعات را درون پیکسل‌های رنگی حاصل از این ساختار پنهان کرد.

مطالعه جدید که در نشریه Advanced Optical Pathers منتشر شده است، نوید توسعه یک سیستم رمزگذاری جدید با ترکیب نانوساختارهای نقره با نور قطبی را می‌دهد. از این رنگ‌ها می توان برای رمزگذاری و انتقال پیام‌های پنهان استفاده کرد.

رنگ‌های ساختاری از تعامل نور با میکرو و نانوساختارها ناشی می‌شود. این رنگ‌ها دارای چندین ویژگی جذاب از جمله وضوح مکانی بالا‌، پایداری زیست محیطی و ثبات هستند. در نتیجه، برای طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها مانند نمایشگرها، ذخیره نور، پردازش اطلاعات و رمزگذاری مورد بررسی قرار گرفته‌اند.

انواع مختلفی از ساختارها برای تولید رنگ‌های ساختاری از جمله شیارها، فیلم‌ها، نانوذرات و روزنه‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. این سازه‌ها به منظور دستکاری تعامل نور با آن‌ها و ایجاد یک رنگ خاص طراحی شده‌اند.

علاوه بر استفاده از انواع مختلف ساختارها، محققان معتقداند که با تغییر قطبش نور می‌توان پاسخ نوری این ساختارها را اصلاح کرد. به عنوان مثال، از مستطیل، صلیب و بیضی برای تولید حالت‌های مختلف قطبی‌سازی استفاده شده است که امکان تراکم اطلاعات بالاتر را فراهم می‌کند.

یکی از جذاب‌ترین کاربردهای رنگ‌های ساختاری در زمینه رمزنگاری نوری است. این کار شامل استفاده از نور برای انتقال یا ضبط اطلاعات پنهان است که فقط با کلید صحیح قابل رمزگشایی هستند.

در این مطالعه، از یک هندسه ساده برای نشان دادن پتانسیل رمزگذاری نوری با استفاده از یک سیستم کواترنر استفاده شده است. محققان به دلیل اتلاف اندک آن در محدوده قابل مشاهده طیف الکترومغناطیسی، از نقره استفاده کردند.

هر پیکسل رنگی یا سلول اصلی دارای یک نانومیله مستطیل شکل در بالای یک سکوی دی الکتریک است که روزنه‌ای را زیر آینه نقره ایجاد می‌کند. برای جلوگیری از مراحل پراکندگی و ناهنجاری‌‌ها در طول موج نوری مورد علاقه، سلول‌های جداگانه در یک ماتریس مربع با فرکانس ۳۰۰ نانومتر سازماندهی می‌شوند.

از آنجا که ارتفاع پایه بیش از ۸۰ نانومتر است، ارتباط بین نانوذرات و صفحه آینه‌ای ناچیز است. نور ورودی از طریق قطبش‌دهنده خطی و یک تقسیم‌کننده پرتوی حساس به قطبش مسیری را طی می‌کند. سپس نور منعکس شده با استفاده از یک قطبشگر متفاوت (آنالایزر) بررسی می‌شود.

این تحقیق نشان داده است که قطبش نور می‌تواند پاسخ نانومیله‌های پلاسمونی را کنترل کند. نانوساختارها یک پاسخ کایرال ارائه می‌دهند که اجزای میدانی اضافی را ایجاد می‌کند و در نتیجه طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها که ۵۰ ٪ از نمودار کروماتیک را پوشش می‌دهد، به وجود می‌آورد.

این تحقیق نشان می دهد که این سیستم می تواند در ذخیره‌سازی داده های نوری با چگالی بالا، رنگ‌های حالت جامد و رمزگذاری استفاده شود.