假冒和不合格的高端皮革產品在全球范圍內造成了巨大的經濟損失，并損害了整個皮革行業的聲譽。由于安全水平有限，目前的防偽措施往往容易受到攻擊。物理不可克隆函數（PUF）被認為是防止假冒的最優策略。皮革具有隨機的毛孔結構和紋理圖案，是光學PUF的理想基底。本研究介紹了一種由皮革和熒光鈣鈦礦量子點構筑的光學PUF器件。沿皮革紋理分布而分布的熒光強度為挑戰-響應對提供了參數支持。結合自定義圖標模式，實現了皮革基光學PUF的分層驗證。該熒光皮革不僅可用于皮革制品的原位防偽，為實現皮革的高安全性防偽提供了思路；同時也可作為高端制品的包裝材料，拓展了光學PUF的應用場景。
本文亮點
1.利用生物基材料的不可克隆結構制備了一種柔性光學PUF。
2.無鉛鈣鈦礦量子點增強了PUF紋理之間的光強對比度。
3.蓖麻油同時作為溶劑和配體，避免了有機溶劑的使用，也提高了PQDs的穩定性和光學性能。
圖1 (a)Steady-state absorption spectra of OA/Cs2AgBiBr6 QDs and CO/Cs2AgBiBr6 QDs. (b) steady-state PL spectra of OA/Cs2AgBiBr6 QDs and CO/Cs2AgBiBr6 QDs. (c) steady-state PL spectra of CO/Cs2AgBiBr6 QDs with different amount of CO. (d) PLQY of OA/Cs2AgBiBr6 QDs and CO/Cs2AgBiBr6 QDs. (e) Time-resolved PL decays of OA/Cs2AgBiBr6 QDs and CO/Cs2AgBiBr6 QDs. (f) Comparison of PL intensity at 0 days and 90 days of OA/Cs2AgBiBr6 QDs and CO/Cs2AgBiBr6 QDs. Insert: Photographs of OA/Cs2AgBiBr6 QDs and CO/Cs2AgBiBr6 QDs under ultraviolet (UV) lamp.
圖2 (a)Preparation scheme of leather-based optical PUF. b) SEM images and digital photos at UV condition of leather-based optical PUF. c) The corresponding EDS elemental maps of leather-based optical PUF. d) Fluorescent behaviors of leather-based optical PUF under UV light with 365 nm wavelength.
圖3 (a)Illustration of the “challenge” of leather-based optical PUF. (b) The bit uniformity of coding keys from leather-based optical PUF. (c) Distribution of normalized HD for intra-HD measured from 50 digital photos at the same position. (d) Distribution of normalized HD for inter-HD measured from 50 digital photos at the different positions. (e) The 2D pair inter-HD.
圖4 (a)Mechanical properties of leather and leather-based optical PUF. (b) Flexible characterization of leather-based optical PUF. (c-d) Stability of leather-based optical PUF. (e) Leather-based optical PUF (combining the nano flash process with a defined macroscopic pattern)
陜西科技大學呂斌/高黨鴿等人首次提出利用皮革不可克隆的混沌表面制備了具有優異防偽能力和穩定性的光學PUF，其中蓖麻油鈍化的Cs2AgBiBr6 QDs為發光物質。CO/Cs2AgBiBr6 QDs具有極高的PL穩定性，能夠在皮革紋理中隨機分布，保證了皮革基光學PUF的位均勻性、獨特性和可靠性。通過結合自定義圖標模式和非均勻熒光強度，實現了光學PUF的多層級驗證。柔性皮革基光學PUF為打擊假冒偽劣的高端產品提供了一種有效的防偽工藝。通訊作者為陜西科技大學輕工科學與工程學院（柔性電子學院）呂斌教授和高黨鴿教授。碩士研究生歐陽楊為學生第一作者。該項工作得到了國家自然科學基金項目（22178210）、陜西省自然科學基礎研究計劃重點項目（專項支持）（2023JC-XJ-12）、陜西省三秦人才專項支持計劃科技創新領軍人才的資助和支持。該工作以“Multilevel and Flexible Physical Unclonable Functions for High-end Leather Products or Packaging”為題發表在《SMALL》上。
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/smll.202408574
通訊作者簡介
呂斌
本文通訊作者
陜西科技大學 教授
主要研究方向
主要從事皮革化學品、油田化學品及柔性光熱轉換材料的研究
個人簡介
呂斌，教授，博導，現任輕工科學與工程學院（柔性電子學院）院長兼黨委副書記，陜西省三秦英才特殊支持計劃科技創新領軍人才，陜西省創新人才推進計劃中青年科技創新領軍人才，陜西省青年科技新星，陜西省創新人才推進計劃—科技創新團隊負責人，兼任中國皮革協會第九屆理事會副理事長、科技委員會副主任等。以第一或通訊作者在Nano energy、Advanced Science、Small、Chemical Engineering Journal等國內外權威期刊發表學術論文114篇，其中SCI 51篇；主持科研項目56項，其中縱向項目16項，橫向項目40項；參編專著5部；以第一發明人授權國家發明專利42件，其中專利轉化或實施許可11件；參與制（修）訂國家標準3項、行業標準2項。成果獲國家技術發明二等獎（5/6）、國家科學技術進步二等獎（5/10）、國家教學成果二等獎（8/11）、中國輕工業聯合會科學技術發明二等獎(1/6）、陜西省高等學校科學技術一等獎（1/11），陜西省科學技術進步一等獎（2/11）等省部級以上獎項14項。
聯系方式：xianyanglvbin@163.com
高黨鴿
本文通訊作者
陜西科技大學 教授
研究方向
纖維表/界面功能化改性及性能，功能型高分子的設計合成及性能
個人簡介
高黨鴿，教授/博士生導師，美國加州大學圣克魯茲分校、英國諾丁漢大學訪問學者。入選國家級高層次青年人才，全國優秀博士論文提名、教科文衛體系統五一巾幗標兵、陜西省杰出青年基金、陜西省“特支計劃”青年拔尖人才、陜西省中青年科技創新領軍人才、陜西省優秀青年科技新星等獲得者，省級一流課程負責人。中國顆粒學會青年理事、中國皮革協會委員、國家級制鞋產業技術創新戰略聯盟專家委員會委員、西安青年科學技術協會理事、西安納米技術學會理事會理事，《中國皮革》編審、《皮革化學與工程》期刊編委等。主持國家自然科學基金項目、高等學校博士學科點專項科研基金項目等科研項目19項，企業合作項目17項。在Journal of Energy Chemistry、Small、Chemical Engineering Journal等發表論文140余篇，參編教材/專著5部；授權國家發明專利44件，其中轉讓13件；制（修）定國家行業標準4項。多項技術進行轉化，為社會創造良好的經濟效益。科研成果獲國家技術發明二等獎、中國輕工業聯合會技術發明一等獎、教育部技術發明二等獎、陜西省教學成果特等獎、陜西省科學技術一等獎、陜西高等學校科學技術研究優秀成果一等獎等。
聯系方式：dangge2000@126.com
