Nylig har forskerteamet til forskeren Shao Yuchuan fra Shanghai Institute of Optical Precision Machinery, Chinese Academy of Sciences, foreslått en ny ordning for å utnytte den fototermiske effekten av gullnanopartikler til fremstilling av optiske PUF-er, og de relaterte forskningsresultatene er oppsummert som "Fysiske uklonbare funksjoner basert på den fototermiske effekten av gullnanopartikler". Forskningsresultatene ble publisert i ACS Applied Materials & Interfaces under tittelen "Photothermal Effect of Gold Nanoparticles".
For tiden kan vanlige sikkerhetsetiketter lett etterlignes på grunn av deres faste produksjonsprosess. Physical Unclonable Functions (PUFs) utnytter det ukontrollerbare forberedelsesavviket til materialer under forberedelsesprosessen, som kan generere unike og ikke-repeterbare responssignaler som anti-forfalskningskoder. Akkurat som det ikke er to identiske blader i verden, kan selv en produsent ikke lage to identiske PUF-er. selv om optiske PUF-er har tiltrukket seg mye oppmerksomhet på grunn av deres høye kodingskapasitet og høye responskontrast, står de fortsatt overfor mange utfordringer: responssignalene til sprednings-PUF-er er ustabile, levetiden til fluorescerende PUF-er er truet av fluorescensbleking, og autentiseringssystemet Raman PUF-er er komplisert og krever dyrt spektralt dekodingsutstyr. Neste generasjon optiske PUF-er vil kreve immun-immunutfelling. Neste generasjons optiske PUF-er trenger evnen til immunfluorescens og Raman-eksitasjon, og eliminerer dermed fundamentalt påvirkningen av materialets egne defekter på sikkerhetsytelsen til optiske PUF-er.
Forskerne foreslår en ny ordning for å forberede optiske PUF-er som bruker den nanogold-fototermiske effekten. Opplegget starter med å optimalisere overflatetettheten og responsintensiteten til defekter i smeltet silika under overflaten, og bruker gullnanopartikler med åpenbar fototermisk effekt for å erstatte undergrunnsdefektene og generere responssignaler med tilstrekkelig høy responskontrast. Den optimale overflatetettheten til gullnanopartikler ble oppnådd ved å optimalisere forberedelsesprosessen for å maksimere kodingsevnen til PUF. Den forberedte optiske PUF oppfyller ikke bare PUF-ytelseskravene som unikhet, pålitelighet og bituniformitet, men dens hemmelige kodingsnøkkel består også NIST tilfeldig talltest for å bekrefte tilfeldigheten. Dette arbeidet gir en sterk støtte for realiseringen av anvendelsen av fototermisk effekt på optisk PUF.
Fig. 1 Skjematisk prinsipp for optisk PUF basert på nanogold fototermiske egenskaper
