近日，物理學(xué)院金剛石光電材料與器件團(tuán)隊(duì)在金剛石基柔性物理不可克隆函數(shù)方面取得了重要進(jìn)展，相關(guān)結(jié)果以題為“Flexible and Biocompatible Physical Unclonable Function Anti-Counterfeiting Label”的論文發(fā)表在國(guó)際知名期刊《Advanced Functional Materials》上。物理學(xué)院碩士研究生胡宴偉和中國(guó)工程物理研究院成都微太中心張?zhí)┢浇淌跒楣餐谝蛔髡撸锢韺W(xué)院劉凱凱副教授、董林教授和單崇新教授為通訊作者。

物理不可克隆函數(shù)（PUF）是指利用物質(zhì)內(nèi)在的物理構(gòu)造來(lái)對(duì)其進(jìn)行唯一性標(biāo)識(shí)，輸入任意激勵(lì)都會(huì)輸出一個(gè)唯一且不可預(yù)測(cè)的響應(yīng)的技術(shù)，近年來(lái)已經(jīng)發(fā)展成為一種可靠的認(rèn)證和防偽系統(tǒng)。在眾多類(lèi)型的PUF中，光學(xué)PUF由于其制備簡(jiǎn)單、方便、非接觸式的讀取（光學(xué)）、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，得到了人們廣泛的關(guān)注和研究。然而，大多數(shù)光學(xué) PUFs是剛性的，不具有良好的生物相容性和柔性，不能應(yīng)用于表面復(fù)雜的產(chǎn)品，限制了其應(yīng)用。金剛石具有最高的硬度，長(zhǎng)期以來(lái)作為超硬材料在磨具磨料磨削等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是，除了硬度高之外，金剛石還具有半導(dǎo)體性質(zhì)優(yōu)異、生物兼容性好、聲學(xué)傳輸速度高、光學(xué)透過(guò)范圍廣、傳熱性能好等優(yōu)異性質(zhì)，在半導(dǎo)體光電器件、熱傳導(dǎo)、光學(xué)窗口等領(lǐng)域具有廣泛而重要的應(yīng)用前景?；诖耍瑢W(xué)院研究人員利用微納米金剛石良好的生物兼容性、較強(qiáng)的Raman信號(hào)、穩(wěn)定性好，以及可以大面積旋涂成膜等性質(zhì)，通過(guò)將微納米金剛石嵌入到蠶絲蛋白膜中制備了柔性PUF防偽標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)了在復(fù)雜環(huán)境中的防偽應(yīng)用。蠶絲蛋白膜的柔韌性、金剛石極高的穩(wěn)定性及其隨機(jī)分布特性保證PUFs防偽標(biāo)簽的性能，實(shí)現(xiàn)了210000的最大編碼能力。細(xì)胞毒性分析結(jié)果也驗(yàn)證了PUFs防偽標(biāo)簽具有良好的生物兼容性。制備的微納米金剛石基柔性PUF標(biāo)簽為PUF防偽系統(tǒng)提供了更加豐富的使用場(chǎng)景，并為PUF標(biāo)簽在生物防偽領(lǐng)域提供了可能。

該工作得到了中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)博士后等項(xiàng)目的支持。

文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adfm.202102108