●它是一種能自毀或自行溶解的電池，可與電子設(shè)備“同歸于盡”

●它發(fā)揮出應(yīng)有的作用，瞬態(tài)電子設(shè)備才算得上“名副其實(shí)”

●它在信息安全、植入式醫(yī)療、綠色環(huán)保等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊

“閱后即焚”：理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感

“閱后即焚”，是一種保守秘密、不留隱患的信息處理方式。10多年前，一部講述某國(guó)特工遺失絕密光盤的喜劇片就以此為名；另一部影片《碟中諜》則展示了一種有“閱后即焚”功能的智能眼鏡。

電影里的情節(jié)是虛構(gòu)的。但現(xiàn)實(shí)中，隨著科技的進(jìn)步，具有“用后即毀”功能的產(chǎn)品已經(jīng)真的應(yīng)運(yùn)而生。如存儲(chǔ)有涉密信息的設(shè)備一旦遺失或被盜，可讓它自動(dòng)銷毀，以確保信息安全。在醫(yī)藥領(lǐng)域，那些植入人體的醫(yī)療器件在幫助病人康復(fù)后，可自行或在外部作用下溶解消失，而不需要手術(shù)取出，以減輕病人痛苦。用于特殊環(huán)境檢測(cè)的設(shè)備，完成檢測(cè)任務(wù)后能自行降解銷毀，既節(jié)省人工拆除成本，又能避免“電子垃圾”污染。

然而，目前植入人體的醫(yī)療器件、能自行降解的特殊檢測(cè)設(shè)備，成本高、風(fēng)險(xiǎn)大、可靠性不強(qiáng)，難以大范圍推廣應(yīng)用。用于存儲(chǔ)、傳輸、處理涉密信息的設(shè)備，要實(shí)現(xiàn)“用后自毀”或在遺失、被盜后讓其失效，在技術(shù)上也有不小難度。

于是有人在想，能否在硬件上加裝自毀裝置，通過觸發(fā)或遙控讓其損毀，從而實(shí)現(xiàn)裝備的損毀？但自毀裝置很難微型化，也很難實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵功能單元的定向損毀和器件物理底層的徹底損毀。

還有人在想，通過軟件，采用數(shù)據(jù)擦除技術(shù)，用大量無效數(shù)據(jù)反復(fù)覆蓋在原先存儲(chǔ)的秘密數(shù)據(jù)上，讓人分不出真?zhèn)味鴮?shí)現(xiàn)有效保護(hù)。可現(xiàn)有數(shù)據(jù)擦除速率慢，難以滿足緊急銷毀數(shù)據(jù)要求，且擦除后仍有可能被恢復(fù)。

瞬態(tài)特性：讓電子設(shè)備自毀或消失成為可能

2012年，在國(guó)際頂尖期刊《科學(xué)》雜志上發(fā)表的《一種物理瞬態(tài)的硅基電子器件》論文，首次提出了“瞬態(tài)電子器件”這一全新概念。也就是說，當(dāng)電子功能器件在實(shí)現(xiàn)指定功能或完成某項(xiàng)任務(wù)后，其物理形態(tài)和功能可以在外界刺激觸發(fā)下，發(fā)生部分自毀消失或者完全自毀消失的一種電子器件。

這種新興電子器件的關(guān)鍵在于“瞬態(tài)”，即具有瞬態(tài)特性：電子器件的穩(wěn)定工作狀態(tài)能在某些特定條件下被打破，實(shí)現(xiàn)從一種狀態(tài)向另一種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。它既可以是物理結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)、也可以是功能的瞬態(tài)，可以是穩(wěn)態(tài)功能之間的轉(zhuǎn)換、也可以是穩(wěn)態(tài)功能的消失，還可以是由物理結(jié)構(gòu)損毀帶來的結(jié)構(gòu)與功能的同步消失。這些都屬于“瞬態(tài)”范疇。

科學(xué)家們認(rèn)為，瞬態(tài)電子器件應(yīng)該具備以下特征：與常規(guī)電子器件相同的穩(wěn)定性和可靠性，實(shí)現(xiàn)各種功能轉(zhuǎn)換的瞬態(tài)特性，其使用壽命是預(yù)先設(shè)置和實(shí)時(shí)可控的。

“瞬態(tài)電子器件”概念一經(jīng)提出，便迅速成為國(guó)際上的一個(gè)研究熱點(diǎn)和新興研究方向，各主要軍事強(qiáng)國(guó)陸續(xù)開展相關(guān)研究。如美國(guó)DARPA就設(shè)立了“可程序控制損毀和消失的器件”研究計(jì)劃，支持相關(guān)機(jī)構(gòu)開展瞬態(tài)電子器件技術(shù)研究。近年來，研究者已研究出多種功能的瞬態(tài)電子設(shè)備，但大部分只是在外界光照、熱輻射或者溶劑浸泡等刺激下引發(fā)自毀消失，還遠(yuǎn)未實(shí)現(xiàn)真正的“全瞬態(tài)”特性。也就是說，還不是完全意義上的瞬態(tài)電子設(shè)備。

究其原因，一方面是全瞬態(tài)功能的電子設(shè)備設(shè)計(jì)、制造的技術(shù)難度高、要求嚴(yán)，另一方面是缺乏具有瞬態(tài)功能的電源供應(yīng)器件，即瞬態(tài)電池。這種很大程度上依賴于“非瞬態(tài)”電源來實(shí)現(xiàn)設(shè)備功能運(yùn)行的情況，制約和阻礙了瞬態(tài)電子設(shè)備的自毀功能和自毀程度。業(yè)內(nèi)權(quán)威人士指出：如果電子設(shè)備使用的電池不是瞬態(tài)的，那么就不能稱為“全瞬態(tài)電子設(shè)備”。

瞬態(tài)電池：真正賦予電子設(shè)備完全自毀功能

瞬態(tài)電子設(shè)備發(fā)展呼喚瞬態(tài)電池，事實(shí)上，它已是呼之欲出了。因?yàn)榭茖W(xué)家們從一開始就在進(jìn)行著不懈探索。

2016年，全球首款實(shí)用型瞬態(tài)電池研制成功。它的神奇之處，不在于能為普通家用計(jì)算器提供時(shí)長(zhǎng)15分鐘、電壓2.5伏的穩(wěn)定供電，而是遇水后30分鐘內(nèi)就能從人間“蒸發(fā)”。這一研究成果在國(guó)際上引起了廣泛關(guān)注。

瞬態(tài)電池能夠溶解自毀，奧秘就在于研制者巧妙地設(shè)計(jì)并制備出一種瞬態(tài)材料，使瞬態(tài)電池具有穩(wěn)定的輸出電壓來實(shí)現(xiàn)功能，還能遇水快速自毀溶解，從而為瞬態(tài)電子設(shè)備提供了“絕配”的瞬態(tài)電源。據(jù)研究者稱，這種瞬態(tài)電池，利用“物理與化學(xué)混合瞬態(tài)”的方法，通過電池中電極材料的物理斷裂、電極材料顆粒的脫落和分散，再結(jié)合其他可溶性物質(zhì)的化學(xué)溶解，讓整個(gè)電池結(jié)構(gòu)足以有效自毀溶解。經(jīng)多次試驗(yàn)驗(yàn)證，這種瞬態(tài)電池可滿足瞬態(tài)電子設(shè)備研制需要，為其提供具有瞬態(tài)特性的穩(wěn)定電源，能與電子設(shè)備“一損俱損”或“同歸于盡”，讓瞬態(tài)電子設(shè)備真正“名副其實(shí)”。

全球首款實(shí)用型瞬態(tài)電池問世后，短短幾年時(shí)間，便在歐美一些國(guó)家取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，研制出多種瞬態(tài)電池，推動(dòng)了瞬態(tài)電子設(shè)備發(fā)展。在我國(guó)，一些高校和科研院所，也在持續(xù)開展瞬態(tài)電子設(shè)備的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。瞬態(tài)電池作為瞬態(tài)電子設(shè)備中的核心，目前在輸出電壓、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、自毀或溶解、壽命預(yù)先設(shè)定等方面，還需進(jìn)一步優(yōu)化，以助力電子設(shè)備應(yīng)急銷毀的可控性和穩(wěn)定性提升。

軍事應(yīng)用：瞬態(tài)電池前景廣闊

瞬態(tài)電池的問世，為瞬態(tài)電子設(shè)備提供了具有瞬態(tài)功能的電源，也為期待獲得重大突破的瞬態(tài)電子器件研制帶來了福音。這是因?yàn)?，與常規(guī)自毀技術(shù)相比，負(fù)載在瞬態(tài)電池上的瞬態(tài)電子設(shè)備具有許多獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：它無須附加自毀裝置，通過電池自毀即可助力設(shè)備自毀，能節(jié)省設(shè)備的空間與重量，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的微型化；能實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的物理底層徹底損毀，從根本上確保數(shù)據(jù)或信息安全；可在外部觸發(fā)條件下實(shí)現(xiàn)損毀或失效，滿足設(shè)備應(yīng)急快速銷毀要求。

專家分析指出，隨著瞬態(tài)電池和瞬態(tài)電子器件更多關(guān)鍵技術(shù)的突破和最終量產(chǎn)，必將產(chǎn)生電子設(shè)備及相關(guān)領(lǐng)域的一場(chǎng)重大變革，推動(dòng)信息安全、綠色電子、生物醫(yī)學(xué)、智能控制等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在軍事領(lǐng)域，瞬態(tài)電池及瞬態(tài)電子器件具有廣闊應(yīng)用前景。

——將配備有瞬態(tài)電池的瞬態(tài)電子器件用于諜報(bào)裝備，一旦被發(fā)現(xiàn)或丟失，可讓諜報(bào)裝備自毀或“消失”，保護(hù)情報(bào)信息和情報(bào)人員安全，甚至做到無跡可尋。

——對(duì)于部署在固定地點(diǎn)或敏感部位的監(jiān)控、竊聽裝置，利用瞬態(tài)電子器件具有的可控?fù)p毀功能，在完成階段性任務(wù)或是可能被發(fā)現(xiàn)、受到安全威脅時(shí)，立即啟動(dòng)損毀程序，防止被發(fā)現(xiàn)或破解。

——在軍事醫(yī)療領(lǐng)域，植入式瞬態(tài)電子醫(yī)療器件，可實(shí)現(xiàn)在體直接體檢與疾病控制，提高士兵健康監(jiān)測(cè)、傷員救治的便捷性和效率。某些在體電子器件，如一些防止傷口感染的器件、診療需要植入體內(nèi)的離子濃度測(cè)量器件等，在疾病痊愈后即可自行溶解消失，無須通過手術(shù)取出，對(duì)于提升戰(zhàn)場(chǎng)救治水平和部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力具有重要作用。

上圖為可溶解自毀的瞬態(tài)電子器件結(jié)構(gòu)圖。

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