Veel mensen en bedrijven maken zich zorgen dat gevoelige gegevens worden gehackt, dus het versleutelen van bestanden met digitale sleutels is steeds gebruikelijker geworden. Nu rapporteren onderzoekers in ACS Central Science hebben een duurzame moleculaire coderingssleutel ontwikkeld van sequentiegedefinieerde polymeren die op een sequentiële manier worden gebouwd en gedeconstrueerd. Ze verstopten hun moleculaire sleutel in de inkt van een brief, die werd verzonden en vervolgens werd gebruikt om een ​​bestand met tekst van 'The Wonderful Wizard of Oz' te decoderen.

Het veilig delen van gegevens is afhankelijk van encryptie-algoritmen die de informatie door elkaar halen en alleen onthullen wanneer de juiste code of digitale encryptiesleutel wordt gebruikt. Onderzoekers hebben moleculaire strategieën ontwikkeld, waaronder DNA-ketens en polymeren, om coderingssleutels duurzaam op te slaan en te transporteren.

Op dit moment slaan nucleïnezuren meer informatie op dan polymeren. De uitdaging met polymeren is dat wanneer ze te lang worden, het opslaan van meer gegevens met elk extra monomeer minder efficiënt wordt, en het uitzoeken van de informatie die ze verbergen met analytische instrumenten uiterst moeilijk wordt. Onlangs hebben Eric Anslyn en collega's een methode ontwikkeld om polymeren op een sequentiële manier te deconstrueren, waardoor hun structuren gemakkelijker kunnen worden bepaald met vloeistofchromatografie-massaspectrometrie (LC/MS). Dus wilden Anslyn, James Ruether en anderen de methode testen op een mengsel van unieke polymeren verborgen in inkt om te zien of de aanpak kon worden gebruikt om een ​​complexe moleculaire coderingssleutel te onthullen.

Ten eerste genereerden de onderzoekers een binaire sleutel van 256 tekens die tekstbestanden kon coderen en decoderen wanneer ze in een algoritme werden ingevoerd. Vervolgens codeerden ze de sleutel in polymeersequenties van acht 10-monomeerlange oligourethanen. Alleen de middelste acht monomeren hadden de sleutel en de twee uiteinden fungeerden als tijdelijke aanduidingen voor synthese en decodering.

De decoderingsplaatsaanduiding was een uniek, isotopisch gelabeld "vingerafdruk"-monomeer in elke sequentie, die aangeeft waar de gecodeerde informatie van elk polymeer in de volgorde van de uiteindelijke digitale sleutel past. Vervolgens mengden de onderzoekers de acht polymeren met elkaar en gebruikten een sequentiële depolymerisatiemethode en LC/MS om de originele structuren en de digitale sleutel te bepalen.

Ten slotte combineerde een groep onderzoekers de polymeren met isopropanol, glycerol en roet om een ​​inkt te maken, die ze gebruikten om een ​​brief te schrijven die ze naar andere collega's stuurden, die de gecodeerde informatie niet kenden. Deze wetenschappers haalden de inkt uit het papier en volgden dezelfde sequentiële analyse om de binaire sleutel met succes te reconstrueren. Ze voerden de coderingssleutel in het algoritme in en onthulden een gewoon tekstbestand van 'The Wonderful Wizard of Oz'. De onderzoekers zeggen dat hun resultaten aantonen dat moleculaire informatieversleuteling met sequentiegedefinieerde polymeermengsels duurzaam genoeg is voor toepassingen in de echte wereld, zoals het verbergen van geheime berichten in brieven en plastic voorwerpen. + Verder verkennen

Jane Austen-citaat gecodeerd in een polymeer