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    让生物识别更安全的“镭射眼”

    来源:环球科学 2018-05-31 08:58:58 生物识别 金融安全
         来源:环球科学     2018-05-31 08:58:58

    核心提示苏格兰科学家声称,在牛眼球上进行的激光束实验将生物识别的安全性向前推进了一大步,利用该技术能够增加假钞的制造难度并提高传感器性能。

    让生物识别更安全的“镭射眼”

      超薄的有机激光器可以提高生物识别的安全性与防伪能力。

      苏格兰科学家声称,在牛眼球上进行的激光束实验将生物识别的安全性向前推进了一大步,利用该技术能够增加假钞的制造难度并提高传感器性能。

      来自圣安德鲁斯大学(University of St Andrews)有机半导体中心( Organic Semiconductor Center)的研究人员开发了一种极薄且可弯曲的激光器。他们在生长于玻璃衬底的聚合物上压制出光栅,然后除去玻璃衬底并移植到其他表面上,用外部的低功率激光照射它使其发射出激光束,最终制成这一激光器。为了验证这一想法,苏格兰研究人员将他们所制作的柔性薄膜激光器放在隐形眼镜上,并在牛的眼球上放置了该隐形眼镜。今天发行的《自然通讯》(Nature Communications)报道了这一工作。

      领导这一研究的马尔特·加特(Malte Gather)说他无意去组织一群有眼球激光发射器的牛。他的想法是如果低耗的、对人眼安全的激光器可以用在隐形眼镜上,那么这就可以用来给安全标签编码,为虹膜扫描识别提供第二道身份验证。该研究团队也将一片激光器放在人的大拇指上,证明这一技术同样可以用于指纹扫描。

      在纸钞上放置多个发射波长有细微差异的激光器可以形成一条光谱条形码,进而避免伪造。“仿制者去制造一个有完全相同波长的激光器是非常困难的。”加特说道。这些激光器或许也能做成一种生物传感器,这种生物传感器可以浸入液体并且在它们接触到一种特定物质时改变所发出的波长。

      研究人员首先在玻璃衬底上沉积一层PEDOT(一种常见的聚合物)。随后他们加上另一层聚合物并且采用纳米压印技术在上面压制出分布式反馈光栅,并且在顶层又加上一种有机半导体聚合物。接着研究人员采用紫外线处理光栅层,然后把整个装置放进水中。PEDOT在水中发生溶解,于是可以很轻易地收集漂浮在水面上的剩余结构。

      整个器件大约只有200纳米厚。当被另一束激光照射时,它会发出自己的激光,波长在420纳米到700纳米之间,这由光栅的间距决定。“它的发射功率很低。”加特说,“只有纳瓦级。”

      加特在2011年萌发了眼球激光器的灵感,当时他在单个活细胞上制作了激光器。记者问他这项技术是否会造就一个像漫画里有热视力的超级英雄一样的生物,这引起了他对这一问题的思考。这项技术并不会把一个人变得像X战警(X-Men)里的超级英雄镭射眼(Cyclops)那样双眼能发出激光束,也不会让牛群像奶牛埃尔希(Elsie the cow)那样糟蹋威斯康辛州的乳制品业,但是对于灵感的探索也可以带来实用性的成果。正如加特所说,“有的时候‘有用’脱胎于‘有趣’。”  

      关于作者:

      尼尔·萨维奇(Neil Savage)是一名位于美国马萨诸塞州洛厄尔市(Lowell, Massachusetts)的科技领域自由记者。他的关注领域涵盖光子学、物理学、计算机技术、材料科学和半导体。他同时为大众报纸与商业杂志、网站写稿,其中包括Discover、 IEEE Spectrum,、Technology Review、New Scientist、Nature Photonics、OE Magazine、the Boston Globe和Xconomy。他于1997年获得波士顿大学(Boston University)传媒学院(College of Communications)的科学新闻学硕士学位,并且拥有罗彻斯特大学(University of Rochester)的英语文学学士学位。他曾经是Beacon集团波士顿地区周报的记者和编辑,Bristol(CT)出版社的健康与教育记者,以及《激光世界》(Laser Focus World)的编辑。他是新英格兰科学作家指导委员会的成员。

    责任编辑:韩希宇

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