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工学院孙俊峰博士在《Advanced Materials Technologies》上发表研究论文
近日,工学院教师孙俊峰博士以共同第一作者身份,与韩国成均馆大学(SKKU)量子生命科学院GyoujinCho教授团队合作者在《Advanced Materials Technologies》(影响因子:7.848, 中科院升级版分区:二区,JCR分区: Q1)上面发表了题为“Printed Four Key-Device Units for Unified Platform of Wireless Anti-Counterfeiting Label to Bridge in Blockchain”(10.1002/admt.202100969)的研究论文。在该工作中,作者基于多样的可R2R印刷电子技术和开发配方的十余种功能性电子墨水(纳米银导电墨水,复合介电墨水、SWCNT半导体墨水、N型参杂墨水、IGZO 颗粒N型半导体墨水等),实现了可被广泛用于智能防伪包装领域的线射频防伪QR码标签,该研究工作将印刷柔性电子领域的四种关键器件-13.56 MHz整流天线(无线能量传输)、超级电容(能量存储)、1位逻辑代码芯片(逻辑电路)和基于电泳显示的QR码(存储器)有机集成,利用智能手机的近场通信(NFC)手段和区块链技术(block chain),开发出一种具有防伪溯源功能的无线防伪电子标签。由于该印刷标签基于高生产效率的R2R印刷工艺制备,有望实现全印刷无线射频标签的批量化低成本制备,突破成本障碍应用到多种智能包装领域。该工作受到国内相关领域媒体的关注并被《化学与材料科学》网络媒体推送报道(https://mp.weixin.qq.com/s/z2ufBFIcXT6aUL4Rj_GptQ)。
工作要点:
随着一件有市场竞争力的新产品在市场上开始流通,它的仿冒品也往往会随之而出现。据统计,仅在2015年,全球因假冒伪劣现象而造成的贸易经济损失超过1.7万亿美元,并呈逐年上升趋势。为了抑制仿冒产品在市场上的流通,目前,以全息技术、荧光、脱氧核糖核酸(DNA)、射频识别 (RFID)等为基础的防伪手段陆续被应用到防伪识别领域,然而,这些防伪技术由于其自身的局限性很难被应用到所有类型的商品防伪应用上,如在保持较高的自身防伪造技术门槛的同时,还需要做到生产成本足够低至可以被绝大部分产品所能接受的水平,并具备追踪溯源功能。这些苛刻的要求使得目前市面上还没有出现一款适用于大部分商品包装上的高性能(电子)防伪标签。针对上诉问题,本文作者集团队文章中报道的可卷对卷印刷无线射频防伪标签集成了整流天线单元、用于储能稳压的超级电容器件、逻辑信号生成的CMOS逻辑电路单元以及用于显示动态QR码的电泳显示单元,标签被印刷集成在廉价的柔性PET基底上能与被包装产品完美结合,通过与区块链技术的联动应用,使用该印刷标签可实现商品从生产制造商、物流流通、市场销售及最终消费者端的全流通链的追踪、溯源防伪作用。
图1. a)可R2R印刷无线射频防伪NFC QR码标签电路图,包括一个整流天线单元(天线和整流单元),两个全印刷超级电容器件,一个基于CMOS工艺的逻辑代码芯片,一个基于印刷工艺的电泳显示动态QR码。b) 可R2R印刷无线射频防伪NFC QR码标签集成效果图。c)使用智能手机同时与区块链系统联动,R2R印刷NFC QR码标签进行防伪和溯源跟踪的流程图示意图。
论文第一作者为湖州师范学院工学院孙俊峰博士,通讯作者为韩国成均馆大学生物物理学院、量子生命科学院、R2R印刷柔性计算机研究中心、智能精密医疗融合学院Gyoujin Cho教授,湖州师范学院为论文第一完成单位。