[发明专利]基于静电纺丝纳米纤维布的微纳米光学不可克隆防伪标识及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及防伪技术领域，具体涉及基于静电纺丝纳米纤维布的微纳米光学不可克隆防伪标识及其制备方法和应用。该防伪标识的结构包括：由下至上依次设置的基底层、光响应层和封装层，防伪标识的制备方法为：将含有荧光粉的静电纺丝纳米纤维随机分布在基底上，再用光学透明胶进行封装。防伪标识的应用，包括：利用光学显微镜对静电纺丝纳米纤维布的随机图案进行拍摄，采用人工智能深度学习并记忆，形成真品数据库；在商品流通环节，利用光学显微镜拍摄防伪标识结构，然后传输到人工智能数据库，并利用人工智能进行识别；根据人工智能数据库和真品数据库的相似度自动验证真伪。

技术领域

本发明涉及防伪技术领域，具体涉及基于静电纺丝纳米纤维布的微纳米光学不可克隆防伪标识及其制备方法和应用。

背景技术

物联网、云计算等技术的广泛应用和快速发展对信息安全和隐私保护提出更高的要求和挑战。因光学系统具有高速并行处理能力和大容量多维度编码（振幅、相位、波长、衍射距离、角动量和偏振等）等优势，光学加密成为近年来国际新兴的信息安全技术。光学物理不可克隆函数（光学PUF）是一种利用具有光学活性的分子标记物给物理实体引入随机图案或独特“指纹”的技术。通过对光学PUF器件的读取、记录和存储可以产生大量唯一、稳定可靠且不可预测的激励-响应对（CRP）。PUF器件的唯一性和不可克隆特性使其天然具备防伪标识功能，可直接用于设备和产品的防伪和认证，也可作为随机数产生器用于密钥生产和数据加密。

申请号为201811121102.3的中国发明专利公开了一种用于防伪标签的光学散斑PUF系统：所述用于防伪标签的光学散斑PUF系统，包括至少一个光学PUF样本、图像采集装置和图像处理装置。申请号为201710907533.1的中国发明专利公开了一种荧光纤维防伪纸及其制备方法，其是利用三苯基吡咯衍生物和聚乙烯醇(PVA)混合形成的荧光纤维纸，具体操作步骤如下所示：1）将三苯基吡咯衍生物、聚乙烯醇、良溶剂、去离子水按重量份提取，搅拌混合；2）将步骤1）处理的混合液进行静电纺丝，然后在常温下进行搅拌至粘稠状；3）将步骤2）粘稠状溶液平铺在平板上，静止得到荧光纤维膜；4）将步骤3）形成的荧光纤维膜涂覆在纤维防伪纸上，热压形成荧光防伪纤维纸，其中热压温度控制在180℃，热压时间控制在30min。由上述可知，该专利中静电纺丝是基材，纤维防伪纸的防伪技术仍是传统荧光防伪方法。申请号为201110446033.5 的中国发明专利公开了一种数字化纹理防伪纸，该方法制备的防伪纸尺寸较大，无法用于芯片或药品等小型器件或产品的防伪场合，并且纹理图像强烈受限于纤维与基底之间反射率的差异，图像对比度和分辨率通常较弱。

现有技术虽然已有光学散斑用作不可克隆防伪，甚至利用造纸表面粗纤维通过反射存取数据实现不可克隆防伪。但是通过静电纺丝制备添加了荧光粉的发光纳米纤维膜，直接将其自身随机图案用于不可克隆防伪尚无报道。

发明内容

本发明利用具有随机图案的静电纺丝纤维膜作为光响应层制备不可克隆防伪标识，该防伪标识的尺寸为微纳米级，可用于微型产品如芯片或药品的防伪；该防伪标识光学图像为荧光图像，并非传统的反射光图像，辨识度、鲁棒性更高。

本发明的技术方案为：

基于静电纺丝纳米纤维布的微纳米光学不可克隆防伪标识，该防伪标识的结构包括：由下至上依次设置的

基底层，所述基底层为光学基底，具体可采用玻璃、石英、宝石、聚酯、聚二甲基硅氧烷（PDMS）或金属反射膜。

光响应层，所述光响应层为含有荧光粉的静电纺丝制成的层结构；所述荧光粉为半导体量子点、钙钛矿量子点、罗丹明B、罗丹明6G或聚芴。

封装层，所述封装层为光学透明胶。

进一步的，所述光学透明胶为硅酮胶或PDMS胶。

上述基底层厚度在0.5～5mm之间，光响应层厚度在0.01～0.2 mm之间，封装层的厚度为0.5～5mm之间。