西电实现防伪技术新突破 飞秒激光塑造证卡专属“指纹”

针对防伪领域的这一问题，物理不可克隆(PUF，Physical Unclonable Function)技术出现，成为极具潜力的解决方案。这项技术能够为每个证卡打造专属的“生物指纹”，在物理层面上实现了真正的不可复制性。但是，目前大部分PUF标签仍通过缓慢的化学合成实现，存在性质不稳定、制造效率低等问题，难以进行大规模批量生产。

为解决影响PUF实际应用中的瓶颈问题，石理平教授研究团队创新利用飞秒激光技术，在硅与金属多层纳米膜前驱体上激发表面等离子体波的干涉效应，生成独特的PUF纳米纹理。该纳米纹理在飞秒激光照射的0.1秒内即可形成，无需依赖缓慢化学反应过程，也不使用有毒有害原料，微观防伪图案得以高质量、快速打印，显著提升生产效率。

此外，飞秒激光“冷加工”的特性，使其能够兼容常用的聚合物证卡材料。考虑到身份证卡的使用场景及用户心理，PUF纳米纹理的防伪图案在宏观上呈现可变结构色，兼顾高安全等级防伪特性的同时，也提高了证卡防伪元素的美观性。

相关研究还表明，这种PUF纳米纹理在飞秒激光作用下，硅的晶态从非晶态转变到多晶态，并在纹理表面形成氧化层保护膜，极大地增强了其防复制性。这一独特的飞秒激光诱导重结晶PUF纳米纹理具备生物指纹般的独特性，在光学显微镜、扫描电镜和原子力显微镜等检测设备下显示出极高的防伪特性，克服了传统浮雕结构PUF可能被扫描光刻或纳米压印复制的技术难题。

为使这项防伪技术在实际应用中更具便利性和普适性，研究团队进一步将轻量化神经网络MobileViT应用到PUF纳米纹理的识别认证，构建了身份证卡从生产制造到终端认证的完整防伪体系。(完)