聚合物共混物光功能材料的光学不可克隆特性与光学加密性能

Combining physical unclonable functions with the characteristics of the optical encryption to achieve multiple coding with high-capacity and high-encrypted complexity is the frontier research topic of the optical encryption techniques.With a focus on the easily clonable method of the optical encryption and the hard identified demand of the physical unclonable encryption techniques, this project, based on the physical unclonability of polymer blend’s phase separation combined with the photoluminescence characteristics of the luminescent polymers, systematically studies the following aspects: (1) to explore the phase separation morphology of the polymer blend, and the optical properties and controllable distribution of the luminescent polymers in each phase of the polymer blends, in order to control the optic unclonable encryption characteristics of the polymer blend optical function materials; (2) to investigate the interaction and coupling mechanism between the phase separation morphology of the polymer blend and the photoluminescence characteristics of the luminescent polymers, in order that more deeply understanding the interactional essence between the phase separation and the optics from the polymer blend optical function materials; (3) to investigate the influence of the device performance,stability and encrypted complexity based on the structural design of the polymer blend optical function materials, the assembly methods and encryption parameters of optical encryption devices, in order to provide the important basis for the application of the polymer blend optical function materials in optical encryption and anti-counterfeiting techniques.

结合物理不可克隆性能及光学加密特性，实现高容量、高加密度复合编码，是目前光学加密技术的前沿研究课题。针对目前光学加密方法易被克隆以及物理不可克隆加密技术识别要求过高的问题，本项目拟在聚合物共混物相分离的物理不可克隆特性与发光聚合物的光学特性结合的基础上，系统研究：（1）聚合物共混物的相分离形态以及发光聚合物在聚合物共混物的各相中的光学特性及可控分布，调控聚合物共混物光功能材料的光学不可克隆加密特性；（2）聚合物共混物的相分离形态可控与光致发光等光学加密特性之间的相互作用及耦合机制，更深层次地理解聚合物共混物光功能材料的相分离界面科学与光学之间的本质；（3）聚合物共混物光功能材料的结构设计、及其光学加密器件的组装方法与加密参数控制对器件性能响应、稳定性及加密程度的影响，为聚合物共混物光功能材料在光学加密防伪技术中的应用提供重要依据。

随着信息交互的日益频繁，产品的安全通信和认证正受到严重的安全威胁。假冒伪劣产品给人类社会的许多方面带来了无法承受的损失，如健康，金融，贸易，物联网等。传统上，防伪技术都是通过创建和使用由确定过程生成的标签来保护产品，如全息图案、水印、图形条形码和防伪油墨。但是，基于目前具备的防伪技术还存在着许多缺陷与挑战，例如易于被伪造、缺乏相关的技术手段阻止外部攻击和高成本。在防伪领域得到了广泛关注的物理不可克隆函数（PUF）被认为是解决上述问题的最有潜力的加密方法之一。. 结合物理不可克隆性能及光学加密特性，实现高容量、高加密度复合编码，是目前光学加密技术的前沿研究课题。在之前报道的光学PUF中，拉曼PUF、荧光PUF、激光散射PUF等防伪标签都具备应用于PUF系统的能力，但是大多数的光学PUF材料存在材料或识别设备成本昂贵、材料结构不稳定、制备方法繁琐、图案特征不明显等缺陷，限制其作为防伪标签的可能性。针对目前光学加密方法易被克隆以及物理不可克隆加密技术识别要求过高的问题，本项目在聚合物共混物相分离的物理不可克隆特性与发光聚合物的光学特性结合的基础上，系统研究：（1）聚合物共混物光功能材料的可控构筑；（2）聚合物共混物光功能材料的相结构与光学不可克隆复合编码特性之间的关联机制；（3）聚合物共混物光功能材料在光学信息加密技术中的应用研究。. 最终，本项目利用聚合物共混物光功能材料的光学不可克隆加密性能，设计构建高容量、高安全的光学加密技术加密/解密体系，为开发物理不可克隆光学信息储存、光学加密防伪技术方面提供新的设计思路和理论指导；为打击假冒伪劣产品提供了一种有效的手段，在机密文件、珠宝、纸币、药品或其它高价值物品的防伪方面具有重要意义。