傳媒

從藥品、珠寶到電子產品等，盜版偽造是影響許多行業和產品的嚴重問題，不單造成巨大的經濟損失，也帶來健康風險和產品安全隱患。

防偽標籤是防止盜版偽造行爲的第一度防線，雖然目前已有不少高科技防僞方法，例如應用熱致變色油墨、全息圖（Hologram）、無線射頻識別等的防偽標籤，但由於它們多數都是使用可複製的確定模式製造，其編碼資訊容易受到具專業知識的第三方攻擊和盜取。

由香港大學電機電子工程系助理教授褚智勤博士、中山大學電子與信息工程學院邵磊教授，以及北京大學東莞光電研究院王琦教授領導的研究團隊，利用鑽石微粒的物理和光學特性，開發具備「物理上不可複製功能（Physically Unclonable Functions）」的防偽標籤，每個標籤有獨一無二的光學代碼。

研究成果已在《自然通訊》（Nature Communications）發表，文章標題為「利用異質基底上的堅固鑽石微粒實現多模式動態和不可複製的防偽技術」（“Multimodal dynamic and unclonable anticounterfeiting using robust diamond microparticles on heterogeneous substrate”）。

利用鑽石微粒製備的防偽標籤具備極高防僞性能，且製備成本低，研究團隊已準備作商業化生產應用。

團隊利用化學氣相沉積（Chemical Vapour Deposition CVD）方法，利用硅作基底，鋪上鑽石微粒形成標籤，這些粒子表現出不同的形狀、大小和分佈，從而形成在物理上不可能被複製的功能。

團隊又利用鑽石微粒含有硅空位（SiV）色心的獨特特性來進行防偽編碼。硅空位是鑽石晶格中的一種發光色心，有獨特的光學和光譜特性，當受到綠光激發，會發出明亮近紅外光的光致發光（photoluminescence PL），可作爲識別信號。這嶄新的光學代碼生成方法，具有多模式、動態和高容量的特性。運用不同的光信號，例如結合光致發光和光散射信號編碼，更可以增強代碼的複雜性和安全性。

由鑽石微粒構成的防僞系統，容易用簡單的光學方法被檢測和驗證。研究人員利用智能手機，結合共聚焦螢光顯微鏡的讀取裝置，便可讀取每個防偽標籤獨一無二的光學代碼。更重要的是，鑽石材料具有各種出色的特性，包括卓越的化學惰性、優異的機械強度和高溫穩定性。新型鑽石標籤在不利條件下，如高溫、機械磨損、化學腐蝕和紫外線照射下仍然保持堅固和穩定，標籤的光學代碼保持完好無損。

利用化學氣相沉積製備防僞標籤成本相對低廉，估計生產一萬個200 µm × 200 µm的『鑽石 - PUF標籤』的成本約為1美元，團隊已準備把發明商業化，作快速驗證或高級別的安全保證等不同級別的防偽應用。

「我們下一步的重點是關注『鑽石-PUF標籤』的實際應用，我們希望在不同產品的各種防偽應用中推廣及使用它。同時，考慮到鑽石的高價值和藝術性質，將鑽石材料用於防偽目的可以增加相關產品的商業價值，相信會受到一些高端產品如珠寶、電子產品和汽車等歡迎。」褚智勤博士說。團隊相信其他的鑽石晶格缺陷，如氮空位（NV）、鍺空位（GeV）、錫空位（SnV）色心，或其他具有色心的材料體系（例如含有SiV色心的碳化矽）也可以用於高級別的防偽應用。

文章連結：https://www.nature.com/articles/s41467-023-38178-1

傳媒查詢：
香港大學工程學院李美珊女士（電話：3917 8519；電郵：leecelia@hku.hk）或賴健聰女士（電話：3917 1924；電郵：chariskc@hku.hk）