قام علماء معهد وايزمان للعلوم مؤخرًا بتطوير نسخة مصغرة من نظام التعرف على كلمات المرور، استنادًا إلى الجزيئات العضوية. وقد يكون القفل الجزيئي في المستقبل أداة مهمة في تأمين المعلومات ومنع التزوير وتحديد الجزيئات البيولوجية
تسمح أنظمة القفل الإلكترونية، مثل تلك المستخدمة لحماية السيارات من السرقة، بإجراء عمليات معينة (على سبيل المثال، تشغيل السيارة)، فقط بعد قيام المستخدم بإدخال كلمة المرور، التي تتكون من سلسلة من الأرقام و/أو الحروف، في تسلسل محدد سلفا. قام علماء معهد وايزمان للعلوم مؤخرًا بتطوير نسخة مصغرة من نظام التعرف على كلمات المرور، استنادًا إلى الجزيئات العضوية. وقد يكون القفل الجزيئي في المستقبل أداة مهمة في تأمين المعلومات ومنع التزوير وتحديد الجزيئات البيولوجية.
يتكون نظام القفل الجزيئي من وحدتين أصغر حجمًا - مستشعرات الفلورسنت - مفصولة عن بعضها البعض بواسطة سلسلة جزيئية يمكنها ربط ذرات الحديد. وفي ظل ظروف معينة، يتوهج أحد هذه المستشعرات باللون الأزرق. وفي ظروف أخرى، يضيء المستشعر الآخر باللون الأخضر. وهذه الظروف (وجود الأحماض والقواعد وذرات الحديد وإشعاع الأشعة فوق البنفسجية) هي مدخلات النظام، والتي تلعب دور الإشارات الكهربائية التي تعمل في النظام الإلكتروني بلوحة المفاتيح.
لقد أثبت مبتكرو نظام القفل الجزيئي، البروفيسور أبراهام شانتزر، والدكتور ديفيد مارغوليس، والدكتور غالينا ميلمان والدكتور كليفورد فيلدر من قسم الكيمياء العضوية في معهد وايزمان للعلوم، سابقًا استخدام الجزيئات العضوية كبوابات منطقية ، يمكن أن يكون في الحالات "المغلقة" و"المفتوحة" فقط في ظل ظروف محددة مسبقًا، على غرار المفاتيح التي تسمح لأجهزة الكمبيوتر بإجراء حسابات مختلفة. ومع ذلك، يمكن للقفل الجزيئي الجديد التبديل بين حالات مختلفة من اللون وشدة الضوء، اعتمادًا على مزيج المدخلات الكيميائية والضوء.
يتم التعبير عن التحدي المتمثل في اختراع قفل يتم تشغيله باستخدام لوحة المفاتيح في الحاجة إلى إنشاء تسلسلات فريدة ("كلمات مرور") يمكن التمييز بينها. على سبيل المثال، إذا كتبت في الآلة الحاسبة التسلسل 2+3+4، فستحصل على نفس النتيجة التي تم الحصول عليها نتيجة كتابة تسلسل آخر: 3+4+2. لكن القفل بلوحة المفاتيح، وكلمة المرور الخاصة به هي 234، لن يتم فتحه عند كتابة التسلسل 342.
البروفيسور شانتزر: "اكتشفنا أن التحكم في معدل فتح البوابة المنطقية، من خلال تحديد مدة التفاعل الكيميائي، وإضافة أو عدم إضافة طاقة على شكل إشعاع ضوئي، يسمح بإنشاء مخرجات (نتائج) مختلفة". وبهذه الطريقة، تمكن العلماء من جعل البنية الجزيئية التي صنعوها تتوهج فقط بشرط كتابة "كلمات المرور" الكيميائية الصحيحة، تمامًا كما لو كانت ماكينة صراف آلي صغيرة.
ويعتقد البروفيسور شنيتزر أن القفل الجزيئي قد يؤدي إلى تطوير تقنيات جديدة في مجالات مختلفة مثل أمن المعلومات والطب. ويقول: "يمكن استخدام أقفال جزيئية أسرع وأقوى كعلامات هوية تتيح الحماية ضد التزييف". "قد تكون أيضًا مكونات مهمة في أنظمة التشخيص الذكية التي ستتعرف على تسلسل الجزيئات البيولوجية، أو تسلسل حالات معينة تشير إلى تطور مرض معين."
