O blocare moleculară este un sistem de blocare conceput pentru a genera un semnal pentru deschiderea unei încuietori electronice , adică un senzor care nu răspunde la un set de semnale electrice de la o tastatură sau un cititor, ci un senzor care răspunde la un set de substanțe chimice, precum și o încuietoare electronică de tip steganografic , adică o încuietoare electronică, a cărei existență este cunoscută doar de o persoană care are acces la informații despre aceasta și o cheie moleculară.
Primul astfel de sistem de blocare a fost prezentat în 2007 de profesorul Abraham Shanzer și de un grup de dezvoltatori condus de acesta de la Institutul de Știință Weizmann (Israel), al cărui articol despre invenția lor a fost publicat în publicația științifică Journal of the American Chemical Society. Cercetătorii au demonstrat un sistem de blocare moleculară care este capabil să răspundă la mai multe parole. Dezvoltarea lor va permite tastaturi moleculare și încuietori moleculare să concureze cu încuietorile electronice, cu senzorii tradiționali și să creeze sisteme de securitate îmbunătățite.
Tehnologia de blocare moleculară folosește semnale chimice și optice în loc de semnale electrice. Avantajul utilizării acestei tehnologii este că nu doar parola este ascunsă, ci și chiar faptul de a avea un lacăt. Principiul de funcționare a încuietorilor cu o „tastatură moleculară” se bazează pe un senzor molecular fluorescent combinatoriu care reacționează la diferite substanțe chimice. Spre deosebire de majoritatea senzorilor moleculari luminiscenți existenți care generează semnale optice discrete, acest senzor este capabil să genereze semnături optice unice pentru diferite substanțe chimice, acționând ca sistemul olfactiv. Potrivit unuia dintre dezvoltatorii sistemului - un cercetător senior la Institutul Weizmann David Margulis (David Margulies) - sistemul lor este capabil să genereze o amprentă optică unică pentru fiecare parolă chimică și permite moleculelor fluorescente să distingă între mai multe opțiuni de parolă la o singura data. Capacitatea de a genera modele optice unice pentru fiecare parolă face ca acest sistem să fie la fel de flexibil ca încuietoarea tastaturii electronice cu senzori biometrici.
În cazul închiderii electronice (încuietori electronice), deblocarea are loc datorită parolei corecte introduse pe tastatură. În cazul încuietorilor biometrice, deblocarea se face folosind o „semnătură” unică – un set unic de caracteristici biometrice umane, cum ar fi o amprentă digitală. În cazul blocării moleculare (încuietori moleculare), sunt necesare atât o parolă, cât și amprentele optice pentru a deschide o astfel de „lacăt”, ceea ce face ca acest tip de încuietoare să fie un ordin de mărime mai sigur. Acest lucru se datorează faptului că, în cazul utilizării încuietorilor electronice de tip tradițional, tastatura acestora este disponibilă public, iar oricine află cumva parola corectă poate deschide o astfel de încuietoare. În cazul încuietorilor biometrice, fiecare poartă cu el propria „cheie” (cum ar fi amprentele digitale). În acest caz, fiecare utilizator are o singură cheie, care este cunoscută, dar nu este disponibilă. Dar, în practică, există cazuri când a fost posibilă falsificarea amprentelor. Un lacăt molecular este un sistem molecular combinat în care atât încuietoarea, cât și cheia sunt substanțe chimice, astfel încât prezența lacătului nu este nici măcar vizibilă în mod explicit. Dar chiar dacă atacatorul știe despre prezența blocajului molecular și a reușit cumva să intre în posesia „cheii moleculare”, rămâne totuși necesar să introduceți parola corectă. De aceea, fiabilitatea unor astfel de încuietori moleculare este mai mare decât orice alte sisteme similare.
Pentru a crea un blocaj molecular, dezvoltatorii au folosit diferite zaharide ( glucoză , xiloză , fructoză , galactoză și altele). Secvența acestor substanțe chimice era analogă a parolelor electronice, adică secvența numerelor utilizate în funcționarea încuietorilor electronice. Sistemele de blocare moleculară dezvoltate, adică „încuietori moleculare”, pot răspunde la parolele care conțin două, trei sau patru elemente. De asemenea, sunt capabili să distingă între diferite secvențe de caractere, ceea ce vă permite să utilizați multe combinații unice pentru a crea parole de acces. Aceste sisteme sunt capabile să genereze un spectru optic unic pentru fiecare set de elemente, adică să creeze o „parolă optică” unică și poate fi programată pentru a autoriza mai mulți utilizatori. În acest caz, fiecare utilizator are propria amprentă fluorescentă unică, care este recunoscută și procesată de un software special. De asemenea, prin înlocuirea oricărei zaharide din lanțul de parole cu una neutilizată anterior, pot fi create modele de parole complet noi.
Printre altele, senzorii moleculari luminiscenți pot fi utilizați în domenii complet diferite, de exemplu, în biomedicină, când, datorită dimensiunii lor microscopice, pot pătrunde în celule și pot detecta anumiți ioni sau biomolecule în ele in vivo (adică direct într-un celula vie), care poate fi folosită pentru a detecta substanțe chimice periculoase în corpul uman.