福州大學:氮化碳納米片的光致變色物理不可克隆功能,用於防偽

2022年10月09日09:36:10 科學 1947

成果簡介

福州大學:氮化碳納米片的光致變色物理不可克隆功能,用於防偽 - 天天要聞

基於物理不可克隆功能 (PUF) 的標籤已被證明是一些最有效的防偽策略。然而,開發價格低廉、製造簡單、易於認證的基於PUF的防偽標籤仍然具有挑戰性。本文,福州大學陳新副教授、鄭遠輝教授團隊在《ACS Appl. Nano Mater.》期刊發表名為“Carbon Nitride Nanosheet-Based Photochromic Physical Unclonable Functions for Anticounterfeiting Applications”的論文,研究通過將高度結晶的氮化碳 (HCCN) 顆粒隨機分散在聚醋酸乙烯酯 (PVAc) 中製備光致變色 PUF 標籤。源自光致變色的 PVAc/HCCN 薄膜的顏色被用作第一層安全性,這是通過肉眼驗證的。光致變色區域(即PUF)內隨機分布的HCCN顆粒的圖案被用作第二層安全性。PUF 可以通過任何配備便攜式物鏡的智能手機讀取,然後通過計算機視覺技術自動進行驗證。

圖文導讀

福州大學:氮化碳納米片的光致變色物理不可克隆功能,用於防偽 - 天天要聞

圖1. (a) XRD圖案和 (b) BCN 和 HCCN 的 FTIR 光譜。(c) BCN 和 HCCN 的 (d) C 1s、(e) N1s 和 (f) K2p 的調查掃描和精細掃描的 XPS 結果。

福州大學:氮化碳納米片的光致變色物理不可克隆功能,用於防偽 - 天天要聞

圖2.納米片狀CN薄膜的光致變色機理與設計圖示

福州大學:氮化碳納米片的光致變色物理不可克隆功能,用於防偽 - 天天要聞

圖3、(a) HCCN 基薄膜的顏色切換。從左到右,PVAc 和 HCCN 之間具有三種不同質量比的薄膜代表三種光致變色狀態及其三種不同顏色的外觀。(b) 在顏色轉換的前 20 個循環中薄膜的吸收變化。(c) 室溫下紫外線照射後 HCCN-Y、HCCN-G 和 HCCN-B 薄膜的吸收光譜。

福州大學:氮化碳納米片的光致變色物理不可克隆功能,用於防偽 - 天天要聞

圖4. (a) 紫外線照射停止後的無偏置電流測試。(b) EPR 在黑暗環境中記錄的 HCCN-Y 和 HCCN-B 態的 HCCN 薄膜的(b) 不成對電子和 (c) DMPO- • O 2 -和 (d) DMPO- • OH 物質。

福州大學:氮化碳納米片的光致變色物理不可克隆功能,用於防偽 - 天天要聞

圖5、基於計算機視覺技術的防偽標籤解碼機制

小結

總之,我們開發了一種新型的具有高安全性的基於HCCN納米片的光致變色PUF標籤。這種光致變色現象被用作第一層安全保護,肉眼很容易驗證。PVAc 薄膜中 HCCN 顆粒的隨機分布提供了第二層安全性,並且可以通過手機使用計算機視覺技術進行身份驗證。本工作展示的基於HCCN納米片的光致變色PUF標籤提供了一種新的光學防偽方法,開闢了CN材料的新應用

文獻:

https://doi.org/10.1021/acsanm.2c03055

福州大學:氮化碳納米片的光致變色物理不可克隆功能,用於防偽 - 天天要聞

科學分類資訊推薦

長征三號點火升空,送天問二號探測器精準入軌 - 天天要聞

長征三號點火升空,送天問二號探測器精準入軌

美國一門心思,想把單極霸權搬到外太空,但從現實情況而言,這簡直是難如登天,尤其是在中國航天技術快速崛起的背景下。 (天問二號探測器的發射任務,於5月29日在西昌衛星發射中心成功執行) ....
疑似新款極氪007實車曝光 延續極氪007 GT設計語言 - 天天要聞

疑似新款極氪007實車曝光 延續極氪007 GT設計語言

近日,一組疑似新款極氪007的實車圖在網絡上曝光。新車外觀沿用家族中極氪007 GT的設計語言,車漆顏色更艷麗,預計會在今年三季度上市。外觀方面,此次曝光的實車圖,只展示新款極氪007的車頭部分。新車的前包圍造型幾乎是極氪007 GT的翻版,繼續配備交互式貫穿燈組,風擋玻璃頂部配備了激光雷達。新車輪轂的樣式有所改變,...
與華能同行:從“封碳”到“探熱”的雙碳之路 - 天天要聞

與華能同行:從“封碳”到“探熱”的雙碳之路

2022年初秋,我攥着博士學位證書踏入華能清能院的大門。彼時,我對“雙碳”的理解仍停留在論文中的數學模型與數據討論,直到站在溫室氣體減排實驗室里,看到銀灰色管道中流動的二氧化碳被相變吸收劑“馴服”,聽到實驗屏上數據跳動的嗡鳴聲,才真正觸摸到
5·30丨2025年陝西省科普教育基地科普講解大賽成功舉辦 - 天天要聞

5·30丨2025年陝西省科普教育基地科普講解大賽成功舉辦

5月23日,以“科技賦能未來 科普傳遞力量”為主題的2025年陝西省科普教育基地科普講解大賽暨陝西省科普講解大賽預賽在西安理工大學曲江校區成功舉辦。本次大賽由陝西省科學技術協會主辦,陝西省科普宣傳教育中心承辦,西安理工大學協辦。
記者手記:航天觀禮,放飛少年科學夢 - 天天要聞

記者手記:航天觀禮,放飛少年科學夢

新華社西昌5月30日電 題:記者手記:航天觀禮,放飛少年科學夢新華社記者劉禎、宋晨5月29日凌晨,四川大涼山,火箭發射觀禮平台。人們屏氣凝神,等待天問二號探測器點火升空。人群中,一個男孩緊握望遠鏡,目光鎖定發射塔架。這是他人生首次航天觀禮。“對於天問二號任務來說,發射只有一次,能親眼觀看是人生多麼難得的一...
保康:探尋荊山之秘 守護飛羽之美⑬ - 天天要聞

保康:探尋荊山之秘 守護飛羽之美⑬

荊山地區生態環境優越,擁有豐富的自然資源和多樣的生態環境,為眾多鳥類提供了理想的棲息與繁衍場所。近年來,隨着當地生態保護力度不斷加大,鳥類種群數量日益增多,種類愈發豐富。
控制家蠶滯育的關鍵“開關”在哪裡?上海研究團隊解答百年難題 - 天天要聞

控制家蠶滯育的關鍵“開關”在哪裡?上海研究團隊解答百年難題

5月30日,中國科學院分子植物科學卓越創新中心詹帥研究員團隊在國際學術期刊Science發表了最新研究成果。研究發現核心生物鐘基因Cycle是控制家蠶滯育的關鍵“開關”,回答了學術界關注百餘年的關於家蠶生活史變異的難題。昆蟲是地球上分布最廣、數量最大的動物類群。為適應不同地域和氣候條件,昆蟲需要有效的季節性適應策...
天問二號發射任務圓滿成功我國開啟小行星探測與採樣返回之旅 - 天天要聞

天問二號發射任務圓滿成功我國開啟小行星探測與採樣返回之旅

來源:解放軍報·中國軍號長征三號乙遙一一〇運載火箭點火發射瞬間。本報記者 劉 丹攝本報西昌5月29日電 蔡金曼、記者劉丹報道:5月29日1時31分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙遙一一〇運載火箭,成功將行星探測工程天問二號探測器發射升空。火箭飛行約18分鐘後,將探測器送入地球至小行星2016HO3轉移軌道。此後,探...