“閱后即焚”：理想很豐滿，現(xiàn)實太骨感

“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，一部講述某國特工遺失絕密光盤的喜劇片就以此為名，而另一部《碟中諜》的影片則展示了一種有“閱后即焚”功能的智能眼鏡。

電影里的情節(jié)雖然屬于虛構(gòu)，但隨著科技的進(jìn)步，具有“用后即毀”功能的產(chǎn)品可望用來造福人類，如載有保密信息的設(shè)備一旦遺失或被盜，可讓它自動銷毀，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，而不需要進(jìn)行手術(shù)取出，這樣可有效減輕病人痛苦。用于環(huán)境特別是特殊檢測的設(shè)備，完成檢測任務(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，要真正做到這些，卻不是燒幾張信紙或是毀掉幾個光盤那么簡單。目前，植入人體的醫(yī)療器件、能自行降解的特殊檢測設(shè)備，成本高、風(fēng)險大、可靠性不強，難以大范圍推廣使用。用于存儲、傳輸、處理涉密信息的裝備，要實現(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。在硬件上加裝自毀裝置，通過觸發(fā)或遙控讓其損毀，實現(xiàn)裝備的損毀，但自毀裝置的微型化技術(shù)難度大，且難以實現(xiàn)關(guān)鍵功能單元的定向損毀，也無法實現(xiàn)器件物理底層的徹底損毀，適用范圍也有局限性。或者通過軟件采用數(shù)據(jù)擦除技術(shù)，用大量無效數(shù)據(jù)反復(fù)覆蓋在原先存儲的秘密數(shù)據(jù)上，讓人分不出真?zhèn)味鴮崿F(xiàn)有效保護(hù)，但現(xiàn)有數(shù)據(jù)擦除速率慢，不能滿足緊急銷毀數(shù)據(jù)要求，擦除后仍有可能被恢復(fù)，風(fēng)險高，可靠性低。

那么，有沒有一種更好的電子設(shè)備或器件，來解決上述問題呢？

瞬態(tài)特性：讓電子設(shè)備自毀或消失成為可能

2012年，在國際頂尖期刊《科學(xué)》雜志發(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，即當(dāng)電子功能器件在完成指定功能或某個任務(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。所謂“瞬態(tài)”，是相對于“穩(wěn)態(tài)”而言的，是指電子器件的穩(wěn)定工作狀態(tài)能在某些特定條件下被打破，實現(xiàn)從一種狀態(tài)向另一種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，即發(fā)生“瞬態(tài)”。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（功能轉(zhuǎn)換）、也可以是穩(wěn)態(tài)功能的消失（功能失效），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（結(jié)構(gòu)損毀），這些都屬于“瞬態(tài)”的范疇?？茖W(xué)家們認(rèn)為，瞬態(tài)電子器件應(yīng)該具備以下特征：即具有與常規(guī)電子器件相同的穩(wěn)定性和可靠性；具有實現(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)置和實時可控的。

“瞬態(tài)電子器件”概念一經(jīng)提出，便迅速成為國際上的一個研究熱點新興研究方向。美國出于稱霸全球的目的，其國防先進(jìn)研究計劃局（DARPA)立即設(shè)立“可程序控制損毀和消失的器件”研究計劃，支持相關(guān)研究機(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)備的設(shè)計、制備的技術(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)”電源來實現(xiàn)設(shè)備功能運行的情況，嚴(yán)重制約和阻礙了瞬態(tài)電子設(shè)備的自毀功能和自毀程度。業(yè)內(nèi)權(quán)威專家指出：如果電子設(shè)備使用的電池不是瞬態(tài)的，那么就不能真正稱為全瞬態(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”，事實上，它已是呼之欲出了。因為，科學(xué)家從一開始就在進(jìn)行著不懈的探索。

2016年，全球首款實用型瞬態(tài)電池在美國愛荷華州立大學(xué)研制成功。它的神奇之處不在于能為普通家用計算器提供時長15分鐘、電壓2.5V的穩(wěn)定供電，而是遇水后30分鐘內(nèi)就從人間“蒸發(fā)”。這一研究成果在國際上引起了廣泛關(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)計并制備出了一種瞬態(tài)材料，使瞬態(tài)電池具有穩(wěn)定的輸出電壓實現(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“配得上”的瞬態(tài)電源。據(jù)研究者稱，這種瞬態(tài)電池利用“物理/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，讓整個電池結(jié)構(gòu)足以達(dá)到有效自毀溶解。經(jīng)多次試驗驗證，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)備真正的“名符其實”。

全球首款實用型瞬態(tài)電池問世后，短短幾年時間便取得長足進(jìn)步，研制出多種瞬態(tài)電池，有力推動了瞬態(tài)電子設(shè)備的發(fā)展。然而，作為瞬態(tài)電子設(shè)備的核心材料，目前瞬態(tài)電池在輸出電壓、結(jié)構(gòu)設(shè)計、自毀或溶解、壽命預(yù)先設(shè)置等方面還需要進(jìn)一步優(yōu)化，才能更好地助力電子設(shè)備應(yīng)急銷毀的可控性和穩(wěn)定性的提升。

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，對于期待獲得重大突破的瞬態(tài)電子器件研制帶來了福音。這是因為，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)備具有許多獨特優(yōu)勢：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，實現(xiàn)裝備的微型化；能夠?qū)崿F(xiàn)電子裝備的物理底層徹底損毀，從根本上保護(hù)數(shù)據(jù)或信息安全；可在外部觸發(fā)條件下實現(xiàn)損毀或失效，滿足裝備應(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)生一場電子設(shè)備及相關(guān)領(lǐng)域的重大變革，推動信息安全、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)器件同樣具有廣闊應(yīng)用前景，

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

——對于部署在固定地點或敏感部位的監(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，立即啟動損毀程序，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，可實現(xiàn)在體直接體檢與疾病控制，提高士兵健康監(jiān)測、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，對于提升戰(zhàn)場救治水平和部隊?wèi)?zhàn)斗力具有重要作用。

在民用領(lǐng)域包括廢舊電池回收降解、電子垃圾回收降解、植入體內(nèi)醫(yī)療設(shè)備自降解等方面，瞬態(tài)電池和瞬態(tài)電子器件也大有可為。（作者：王握文，寧凡明 來源：國防科技大學(xué)“科普中國”共建基地）