每年，從珠寶到藥品的假冒產(chǎn)品估計在全球造成2萬億美元的損失。由于當(dāng)前的安全標(biāo)簽和產(chǎn)品認(rèn)證方法正迅速變得過時或容易被破解，因此越來越迫切需要更安全的防偽標(biāo)簽。
一個研究團(tuán)隊制作了一個3D打印的納米光學(xué)安全標(biāo)簽，它提供33100種可能的組合，以提高光學(xué)防偽的安全性。來自新加坡科技設(shè)計大學(xué)(SUTD)的副教授JoelYang和團(tuán)隊與來自上?？萍即髮W(xué)(USST)的MinGu教授和來自新加坡國立大學(xué)(NUS)的Cheng-WeiQiu副教授合作，與他們各自的團(tuán)隊，并在NatureNanotechnology上發(fā)表了他們的研究論文。
研究團(tuán)隊通過制造3D打印的螺旋相位板，利用更高維度的結(jié)構(gòu)光，即彩色軌道角動量(OAM)光束，實現(xiàn)了這一壯舉。重要的是，這些板被微型化到直徑小于一縷人類頭發(fā)的直徑，并進(jìn)一步與結(jié)構(gòu)濾色器集成——外觀尖銳的結(jié)構(gòu)，允許特定顏色的光通過(參見圖像)。
“軌道角動量或OAM光束越來越多地用于光通信、超分辨率成像和量子計算等令人興奮的研究領(lǐng)域，我們也想探索其在防偽領(lǐng)域的能力。但OAM需要相干光源像激光一樣。我們想看看我們是否可以使用來自太陽或燈泡的非相干光來產(chǎn)生OAM光束，”該論文的第一作者和SUTD-NUS聯(lián)合博士解釋說。學(xué)生。
在他們的研究中，他們將顏色、空間位置和光的OAM(光的一個自由度)包含在一個小型彩色渦旋光束(CVB)發(fā)生器(25μm)中。只需展示10×10CVB單元陣列，他們設(shè)計的光學(xué)防偽標(biāo)簽就可以為下一代光學(xué)防偽開辟道路。
“當(dāng)我們將它們舉到光線下時，我們會清楚地看到事物。我們團(tuán)隊所做的是學(xué)習(xí)如何使用我們周圍的自然光并從中提取微小的光束，這些光束不僅以顏色編碼，而且還通過如何我們“扭曲”了它的波前。這種利用高維結(jié)構(gòu)光的密碼鎖的光學(xué)版本為我們提供了一個強(qiáng)大的高級防偽和信息安全平臺，”首席研究員楊副教授解釋道。
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