科技与绿色并重！南京大学团队研发出棉花做的“全息防伪标签”

在高端商品包装、证件防伪和信息安全领域，光学防伪标签（如激光全息贴纸）一直扮演着“守护神”的角色。然而，传统的防伪标签大多使用石化塑料制成，不仅生产过程复杂、成本高，而且废弃后难以降解，给环境带来了不小的压力。

针对这一痛点，南京大学陆延青教授、王瑜教授团队联合苏州大学乔文教授，在绿色防伪领域取得了突破性进展！他们开发出一种以棉花为原料的绿色、多维信息光学防伪标签。该研究成果近日荣登了光学行业权威期刊《光学学报》的专题封面。

硬核科技：把棉花变成“全息投影仪”

如何把柔软的棉花变成高科技的防伪标签？

绿色提取： 研发团队从普通的棉花中，通过绿色环保的方法提取出一种叫“纤维素纳米晶（TEMPO-CNCs）”的物质。这种物质不仅100%可降解，而且强度极高，是替代塑料的完美材料。

微纳雕刻： 团队利用高精度的压印技术，在这款环保薄膜表面雕刻出了极其微小的光学结构。

通过这种设计，一张薄膜就拥有了“双重变身”的本领：

在自然光下（肉眼可见）： 标签会根据观察角度的变化，呈现出绚丽的渐变彩虹色，并清晰显示出“南京大学”字样。

在激光照射下（全息投影）： 一旦用绿色激光笔照射特定区域，墙上就会神奇地投影出清晰的南京大学校徽全息图像。

图1 纤维素基光学标签的制备流程与光学表现。(a)利用图案化PDMS模板在TEMPO-CNCs薄膜上集成衍射光栅与全息结构的示意图；(b)携带“南京大学”光栅图案与定制全息结构的自支撑TEMPO-CNCs标签光学照片；(c)激光照射下显示的南京大学校徽全息图像

降维打击：让造假者无处下手的“多重加密”

为了将防伪安全级别拉满，团队还基于这种新技术开发了两种超酷的应用场景：

场景一：带“隐形钥匙”的二维码

普通的二维码很容易被拍照复制。而这种新标签将全息结构隐藏在二维码中。用户扫码后，必须用激光笔照射标签获取“全息密码”，输入密码后才能打开目标网页。

场景二：数独游戏级“烧脑”加密

团队甚至设计了一套“物理+逻辑”的三级加密系统。用户在自然光下只能看到一串数字，用激光照射则会投影出一个数独谜题。用户必须先解开数独，再用数字作为索引，才能拼出最终的“通关密码”。这种设计让伪造的门槛呈指数级上升。

图2 基于TEMPO-CNCs光学标签的多级防伪加密。(a)集成隐形全息密钥的加密二维码标签；(b)基于数独索引解密的三级加密标签

未来展望

这种新型纤维素光学标签不仅绿色环保、制备简便，而且防伪性能极强。未来，团队将继续优化生产工艺，降低成本，推动其在大面积、低成本量产方向的发展，让绿色防伪技术真正走向市场，走进我们的日常生活。

(本文参考来源：微信公众号“爱光学”)

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