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  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(jīng)濟損失，并損害了整個皮革行業(yè)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(shù)（PUF）被認為是防止假冒的最優(yōu)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(zhàn)-響應對提供了參數(shù)支持。結合自定義圖標模式，實現(xiàn)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(xiàn)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。

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(wěn)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(yōu)異防偽能力和穩(wěn)定性的光學PUF，其中蓖麻油鈍化的Cs₂AgBiBr₆ QDs為發(fā)光物質。CO/Cs₂AgBiBr₆ QDs具有極高的PL穩(wěn)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(xiàn)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(chuàng)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(fā)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(xiàn)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(chuàng)新領軍人才，陜西省創(chuàng)新人才推進計劃中青年科技創(chuàng)新領軍人才，陜西省青年科技新星，陜西省創(chuàng)新人才推進計劃—科技創(chuàng)新團隊負責人，兼任中國皮革協(xié)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(fā)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(fā)明人授權國家發(fā)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(yè)標準2項。成果獲國家技術發(fā)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(yè)聯(lián)合會科學技術發(fā)明二等獎(1/6）、陜西省高等學�？茖W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(lián)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(yōu)秀博士論文提名、教科文衛(wèi)體系統(tǒng)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(chuàng)新領軍人才、陜西省優(yōu)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(xié)會委員、國家級制鞋產業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟專家委員會委員、西安青年科學技術協(xié)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(yè)合作項目17項。在Journal of Energy Chemistry、Small、Chemical Engineering Journal等發(fā)表論文140余篇，參編教材/專著5部；授權國家發(fā)明專利44件，其中轉讓13件；制（修）定國家行業(yè)標準4項。多項技術進行轉化，為社會創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益�？蒲谐晒@國家技術發(fā)明二等獎、中國輕工業(yè)聯(lián)合會技術發(fā)明一等獎、教育部技術發(fā)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�？茖W技術研究優(yōu)秀成果一等獎等。

聯(lián)系方式：dangge2000@126.com