Récemment, l'équipe de recherche du chercheur Shao Yuchuan de l'Institut de machines optiques de précision de Shanghai, Académie chinoise des sciences, a proposé un nouveau schéma pour utiliser l'effet photothermique des nanoparticules d'or pour la préparation de PUF optiques, et les résultats de recherche associés sont résumés sous le titre « Fonctions physiques non clonables basées sur l'effet photothermique des nanoparticules d'or ». Les résultats de la recherche ont été publiés dans ACS Applied Materials & Interfaces sous le titre « Effet photothermique des nanoparticules d'or ».
Actuellement, les étiquettes de sécurité courantes peuvent être facilement imitées en raison de leur processus de production fixe. Les fonctions physiques non clonables (PUF) utilisent l'écart de préparation incontrôlable des matériaux pendant le processus de préparation, ce qui peut générer des signaux de réponse uniques et non répétables comme codes anti-contrefaçon. Tout comme il n'existe pas deux feuilles identiques au monde, même un fabricant ne peut pas fabriquer deux PUF identiques. Bien que les PUF optiques aient attiré beaucoup d'attention en raison de leur grande capacité de codage et de leur contraste de réponse élevé, elles sont toujours confrontées à de nombreux défis : les signaux de réponse des PUF diffusantes sont instables, la durée de vie des PUF fluorescentes est menacée par le blanchiment par fluorescence et le système d'authentification des PUF Raman est compliqué et nécessite un équipement de décodage spectral coûteux. La prochaine génération de PUF optiques nécessitera une immuno-immunoprécipitation. Les PUF optiques de nouvelle génération ont besoin de la capacité d'immunofluorescence et d'excitation Raman, éliminant ainsi fondamentalement l'influence des défauts propres du matériau sur les performances de sécurité des PUF optiques.
Les chercheurs proposent un nouveau schéma pour préparer des PUF optiques en utilisant l'effet photothermique du nano-or. Le schéma commence par optimiser la densité de surface et l'intensité de réponse des défauts de sous-surface de la silice fondue, et utilise des nanoparticules d'or avec un effet photothermique évident pour remplacer les défauts de sous-surface et générer des signaux de réponse avec un contraste de réponse suffisamment élevé. La densité de surface optimale des nanoparticules d'or a été obtenue en optimisant le processus de préparation pour maximiser la capacité de codage du PUF. Le PUF optique préparé répond non seulement aux exigences de performance du PUF telles que l'unicité, la fiabilité et l'uniformité des bits, mais sa clé secrète de codage passe également le test de nombre aléatoire du NIST pour vérifier son caractère aléatoire. Ce travail fournit un soutien solide à la réalisation de l'application de l'effet photothermique sur le PUF optique.
Fig. 1 Principe schématique du PUF optique basé sur les propriétés photothermiques du nano-or
