NAU Harvester System
Методологічні основи створення елементів комплексних систем захисту інформації: фізична модель штучної молекулярної пам’яті на основі двох типів органічних сполук
Наукові журнали Національного Авіаційного Університету
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
Методологічні основи створення елементів комплексних систем захисту інформації: фізична модель штучної молекулярної пам’яті на основі двох типів органічних сполук
Физическая модель искусственной молекулярной памяти на основе двух типов органических со-единений Physical model of artificial molecular memory based on two types of organic compounds |
|
| Creator |
Ключко, Олена Михайлівна
Шутко, Володимир Миколайович Колганова, Олена Олегівна |
|
| Subject |
Безпека комп'ютерних мереж
фізична модель, штучна молекулярна пам’ять, нано-електронна пам’ять, хімічні сполуки, похідні фенолу, похідні індолу УДК 004:591.5:612:616-006 — физическая модель, искусственная молекулярная память, нано-электронная память, химические соедине-ния, производные фенола, производные индола УДК 004:591.5:612:616-006 — physical model, artificial molecular memory, nano-electron memory, chemical compounds, phenol derivatives, indole derivatives UDC 004:591.5:612:616-006 |
|
| Description |
У даній статті була описана розроблена гіпотетична фізична модель штучної молекулярної пам’яті на основі двох типів органічних сполук – похідних фенолу та індолу, які потенційно можуть бути застосовані для виконання функцій такої пам’яті у нано- електронних пристроях. Розроблена фізична модель демонструвала властивості штучної «пам’яті». Вона була подібною до інших прототипів, які виготовляли за допомогою молекул хіноліну та/або молекул-похідних нітро анілін оліго (фенілен етилену), однак нами було застосовано молекули інших типів – суміш похідних фенолу та індолу із замісниками - поліаміновими ланцюгами різної довжини та складності (JSTX-3, AR, ARN-1, ARN-2). Виготовлені нами системи були сформовані шляхом нашарування один на одного 2D та/або 3D наборів шарів органічних речовин, які можна було замінювати. Шари з ізотропними та анізотропними властивостями повинні чергуватися між собою. Випробування функціонування таких зразків проводили шляхом запису електричних іонних струмів, які проходили через них. Струми були асиметричними залежно від того, чи протікали вони по поліаміновому ланцюгу "до" чи "від" фенольного циклу. Для реєстрації та випробування таких елементарних електричних струмів використовували методи patch-clamp та реєстрації трансмембранних іонних струмів у режимі фіксації потенціалу. Деякі отримані дані носять попередній характер і для виготовлення промислових зразків необхідно виконати великий об’єм подальших робіт. Запропонований спосіб дозволяє модифікувати та утворювати нові елементи пам’яті природного та штучного походження, а також виконувати тестування їх функціонування шляхом реєстрації електричних струмів через утворений зразок. Зареєстровані струми мають асиметричний характер, демонструючи властивості пам’яті зразка. Розроблені методи та пристрої захищені патентами України на корисні моделі. Описано, які нові можливості кодування та захисту інформації на основі фізичної моделі відкриває виконана робота
В данной статье была описана разработанная гипотетическая физическая модель искусственной молекулярной памяти на основе двух типов органических соединений - производных фенола и индола, которые могут быть применены для выполнения функций такой памяти в нано- электронных устройствах. Разработана физическая модель демонстрировала свойства искусственной «памяти». Она была подобна другим прототипам, которые изготавливали с помощью молекул хинолина и / или молекул производных нитро анилин олиго (фенилен этилена), однако нами были применены молекулы других типов - смесь производных фенола и индола с заместителями - полиаминовыми цепями различной длины и сложности (JSTX-3, AR, ARN-1, ARN-2). Изготовленные нами системы были сформированы путем наслоения друг на друга 2D и/или 3D наборов слоев органических веществ, которые можно было заменять. Слои с изотропными и анизотропными свойствами должны чередоваться между собой. Испытания функционирования таких образцов проводили путем записи электрических ионных токов, которые проходили через них. Токи были асимметричными в зависимости от того, протекали они по полиаминов цепи "до" или "от" фенольного цикла. Для регистрации и испытания таких элементарных электрических токов использовали методы patch-clamp и регистрации трансмембранных ионных токов в режиме фиксации потенциала. Некоторые полученные данные носят предварительный характер и для изготовления промышленных образцов необходимо выполнить большой объем дальнейших работ. Предложенный способ позволяет модифицировать и создавать новые элементы памяти естественного и искусственного происхождения, а также выполнять тестирование их функционирования путем регистрации электрических токов через выполненный образец. Зарегистрированные токи имеют асимметричный характер, демонстрируя свойства памяти образца. Разработанные методы и устройства защищены патентами Украины на полезные модели. Описано, какие новые возможности кодирования и защиты информации на основе физической модели открывает выполненная работа. This paper describes the developed hypothetical physical model of artificial molecular memory based on two types of organic compounds - phenol and indole derivatives, which can potentially be used to perform the functions of memory in nano-electronic devices. The developed physical model demonstrated the properties of artificial "memory". It was similar to other prototypes made with quinoline molecules and/or nitro aniline oligo derivatives (phenylene ethylene), but we used other types of molecules - a mixture of phenol and indole derivatives with substitutes - polyamine chains of different length and complexity (JSTX-3, AR, ARN-1, ARN-2). The systems we developed were formed by layering 2D and/or 3D sets of layers of organic substances that could be replaced. Layers with isotropic and anisotropic properties should alternate. Functional tests of such samples were performed by recording the electric ionic currents that passed through them. The currents were asymmetric depending on whether they flowed along the polyamine chain "to" or "from" the phenolic cycle. To record and test such elementary electric currents, patch-clamp methods and registration of transmembrane ionic currents in the potential fixation mode were used. Some of obtained data were preliminary and a great further work is necessary to produce the industrial samples. The proposed method allows to modify and create new memory elements of natural and artificial origin, as well as to test their functioning by the registration of electric currents through the formed sample. The recorded currents were asymmetric, demonstrating the memory properties of the sample. Developed methods and devices were protected by patents of Ukraine. New possibilities of coding and protection of information on the basis of physical model of obtained results were described as well. |
|
| Publisher |
National Aviation University
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2020-11-03
|
|
| Type |
—
— — |
|
| Identifier |
http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/Infosecurity/article/view/14964
10.18372/2225-5036.26.14964 |
|
| Source |
Безпека інформації; Том 26, № 2 (2020); 99-107
Безопасность информации; Том 26, № 2 (2020); 99-107 Ukrainian Scientific Journal of Information Security; Том 26, № 2 (2020); 99-107 |
|
| Language |
uk
|
|