巫金波教授团队在国际著名期刊《Small》上发表不可复制防伪标签的最新成果

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近日，材料基因组工程研究院巫金波教授课题组在国际期刊《Small》（IF:11.459）上在线发表论文“Unclonable Micro-Texture with Clonable Micro-Shape towards Rapid, Convenient, and Low-Cost Fluorescent Anti-Counterfeiting Labels”。该期刊是工程技术-材料科学等综合研究领域最具影响力的顶级学术期刊之一，在JCR及中科院SCI期刊分区为一区Top。该论文上海大学为第一单位，材料基因组工程研究院硕士生林宇宏、冯静芸和计算机工程与科学学院硕士生张宏坤为共同第一作者，材料基因组工程研究院巫金波教授和计算机工程与科学学院韩越兴副教授为共同通信作者。此工作还得到了张统一院士、温维佳教授和日本冲绳科学技术大学院大学(OIST)戚亚冰教授的鼎力支持。

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       从高端奢侈品到医疗用品，假冒伪劣产品不仅造成巨大的经济损失，而且对人们的健康构成巨大威胁。目前广泛使用的防伪标签源于确定性的生产过程，其制备方法简单但很容易被造假者复制。生产具有物理不可克隆功能（Physical Unclonable Function, PUF）的防伪标签是一种可行的解决方案，但传统的PUF识别技术要对数据库中的所有图像一一匹配，制备成本高且识别速度慢。
       为解决上述问题，该研究团队通过平行非连续去润湿技术高通量制备了一种具有四层防伪能力的标签：钙钛矿晶膜的荧光为第一层防伪；由基本单元组成的宏观图形可以携带信息，如二维码，作为第二层防伪；形状各异的微观基本单元为第三层防伪；由于自组装随机过程形成的不可复制纹理为第四层防伪，也可作为溯源性和唯一性的标识。该团队联合韩越兴博士设计和建立了防伪标签微图案的数据库，其中包含形状数据库和纹理数据库。在实际应用中，通过手机以及便携式显微镜获取防伪微图案并传入识别软件进行匹配识别，将纳米晶体膜的多种轮廓形状进行细化分类，作为图像数据识别的“分类符”，基于这种“分而治之”策略的识别技术，验证时间可减少20倍以上。该成果结合高通量材料制备技术和数据驱动的材料应用，实现了低试剂成本（2.1 × 10−4USD）、认证简便快速（总时间12.17 s）、高编码容量（2.1 × 10623）。
       相关工作得到了国家重点研发计划((2020YFB0704503, 2018YFB0704400, 2018YFB0704402)、国家自然科学基金(21775101)、111项目(D16002)、上海科委项目（20ZR1419000）的资助。
        论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202100244


       文章来源：上海大学
       巫金波，上海大学。2005年本科毕业于山东大学应用化学专业，2006年、2011年先后在香港科技大学获得材料科学与工程硕士和纳米科技博士学位，2011～2015年先后在香港科技大学和阿卜杜拉国王科技大学从事博士后研究，2015年7月回国，聘为上海大学材料基因组工程研究院特聘教授，2016年入选上海市浦江人才计划。负责了国家自然科学基金面上项目、上海市科委项目、香港创新及科技支援计划、香港科技大学海外研究基金等。在软物质智能材料、微流控芯片及其应用方面有10余年的深入研究。研究了基液对电流变液宏观性质与微结构的影响、基于巨电流变液的智能微流控以及智能液滴，设计研发了快速基因检测微流芯片、集成PCR反应微流芯片、多样化并高通量微流控液滴反应等。