成果簡介
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 可以通過任何配備攜帶型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
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。
圖2.納米片狀CN薄膜的光致變色機理與設計圖示
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。
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。
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
