基于圖案化金屬納米復(fù)合材料的防偽標(biāo)識(shí)及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種防偽標(biāo)識(shí)及其制作方法，涉及一種基于圖案化金屬納米復(fù)合材料的防偽標(biāo)識(shí)及其制作方法，利用金屬納米結(jié)構(gòu)所具有的特殊光學(xué)特性制作圖案化的金屬納米結(jié)構(gòu)作為防偽標(biāo)識(shí)。
【背景技術(shù)】
[0002]仿制假冒產(chǎn)品是一個(gè)全球性的問題，影響個(gè)人和社區(qū)的小村莊和主要城市一直到大型零售商店和制藥公司。全球化和互聯(lián)網(wǎng)交易的增長(zhǎng)的雙重影響已使問題相當(dāng)更尖銳。假冒產(chǎn)品不受管制的，通過全球范圍內(nèi)的渠道流通，也可以進(jìn)入合法的供應(yīng)鏈。在許多情況下，這是非常困難的，從正牌產(chǎn)品區(qū)分開來，僅2007全球約有7-10%的貨物是偽造，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到4500億美元，涉及的行業(yè)包括制藥、飛機(jī)零部件、汽車零部件、名牌服裝、奢侈品、藝術(shù)品等等。
[0003]防偽標(biāo)識(shí)，又名防偽標(biāo)簽，是指能粘貼、印刷、轉(zhuǎn)移在標(biāo)的物表面，或標(biāo)的物包裝上，或標(biāo)的物附屬物(如商品掛牌、名片以及防偽證卡)上，具有防偽作用的標(biāo)識(shí)。目前主要應(yīng)用的偽標(biāo)技術(shù)包括:水印(watermarks)、全息防偽標(biāo)識(shí)(holograms)、防拆包裝和射頻電子標(biāo)簽(RFID)等。一些防偽標(biāo)識(shí)還使用了特殊的油墨，使得標(biāo)識(shí)受到熱、光等刺激下，改變形貌。但總得來說，這些技術(shù)很容易被偽造。研究表明，造假者可以在18個(gè)月內(nèi)復(fù)制任何最新的防偽技術(shù)。
[0004]納米材料，因其表面復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和所具有的特殊光學(xué)現(xiàn)象，可賦予產(chǎn)品無法仿制的特征，的廣泛應(yīng)用，使得的防偽技術(shù)水平有了很大的提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種圖案化的金屬納米復(fù)合材料作為防偽標(biāo)識(shí)，具有防偽等級(jí)高、使用方便等特點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—、一種基于圖案化金屬納米復(fù)合材料的防偽標(biāo)識(shí)，包括:
[0008]基材，采用硬質(zhì)或柔性材料；
[0009]以及圖案化的金屬和聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)，形成于基材上，包括:
[0010]聚苯乙烯微球陣列，覆于基材表面，
[0011]金屬層，鍍于聚苯乙稀微球陣列上以包覆。
[0012]本發(fā)明通過金屬和聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)特有的表面等離子體共振現(xiàn)象可產(chǎn)生色彩斑斕的結(jié)構(gòu)光，形成清晰可辨的圖案，方便公眾辨識(shí)。
[0013]還包括有機(jī)物分子層，形成于金屬和聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)上。
[0014]所述的有機(jī)物分子層采用具有拉曼散射活性的特定有機(jī)物的組合。
[0015]同時(shí)本發(fā)明的金屬復(fù)合納米結(jié)構(gòu)具有表面增強(qiáng)拉曼散射活性，加入拉曼散射活性的有機(jī)物分子結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，可用于在防偽標(biāo)識(shí)材料隱藏或讀取加密信息，實(shí)現(xiàn)更高的防偽等級(jí)。
[0016]二、一種基于圖案化金屬納米復(fù)合材料的防偽標(biāo)識(shí)制作方法:
[0017]在硬質(zhì)或柔性材料的基材上構(gòu)建圖案化的金屬和聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)，通過金屬和聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)特有的表面等離子體共振產(chǎn)生色彩斑斕的結(jié)構(gòu)光，形成具有圖案清晰可辨的防偽標(biāo)識(shí)。本發(fā)明在硬質(zhì)或柔性材料上構(gòu)建圖案化的金屬/聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)，在可見近紅紅外光激發(fā)下，可產(chǎn)生表面等離子體共振，形成的色彩斑斕且清晰可辨的圖案。
[0018]構(gòu)建圖案化的金屬和聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的一種方式具體為:采用自組裝方式在硬性材料的基材上覆于一層以單分散聚苯乙烯球緊密排列的聚苯乙烯微球陣列，再利用激光雕刻方式去除不需要的聚苯乙烯球形成具有所需圖案的聚苯乙烯微球陣列，再以鍍膜方式在聚苯乙烯微球陣列上鍍一層金屬層，形成圖案化的金屬和聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)。
[0019]構(gòu)建圖案化的金屬和聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的另一種方式具體為:采用自組裝方式先在硬質(zhì)材料的基材上覆于一層以單分散聚苯乙烯球緊密排列的聚苯乙烯微球陣列，再利用激光雕刻方式去除不需要的聚苯乙烯球形成具有所需圖案的聚苯乙烯微球陣列，再將柔性材料的基材具有粘性的一面粘合在聚苯乙烯微球陣列上，輕壓后剝離將其轉(zhuǎn)移到柔性材料的基材上，再以鍍膜方式在聚苯乙烯微球陣列上鍍一層金屬層，形成在柔性基材上圖案化的金屬和聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)。
[0020]所述金屬和聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的圖案是一種文字、一種形狀或一種圖形。
[0021]所述的基材上的聚苯乙烯微球陣列采用以下方式形成:基材清洗后親水處理，置于水平平面上在上表面加水形成覆蓋整個(gè)基材表面的水膜，在水膜的氣液體分界面上，利用注射栗和微量注射器，注入單分散聚苯乙烯球懸浮液，待水膜蒸發(fā)后得到緊密排布的聚苯乙烯微球陣列。
[0022]進(jìn)一步在所述圖案化的金屬和聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)上滴加具有拉曼散射活性的的特定有機(jī)物分子，滴加位置根據(jù)加密編碼需要而設(shè)定，因圖案化金屬納米復(fù)合材料具有表面增強(qiáng)拉曼散射活性，有機(jī)物分子均具有拉曼散射活性，可結(jié)合表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)在所述材料隱藏/讀取的加密信息。
[0023]具有拉曼散射活性的的特定有機(jī)物分子為多種具有拉曼散射活性的有機(jī)物組合。
[0024]所述單分散聚苯乙烯球的直徑為200至2000nm。
[0025]所述金屬層是金屬鍍層或非金素和金屬的復(fù)合鍍層，總厚度在10至100nm之間。
[0026]所述金屬鍍層為金、銀、鉑、銅、鋁、鈦和鉻其中的一種或者多種混合的金屬層。
[0027]所述非金素和金屬的復(fù)合鍍層中，非金素采用二氧化硅、氧化鋁和二氧化鈦中的一種或多種，金屬采用金、銀、銅、鋁、鈦和鉻中的一種或多種，復(fù)合鍍層的頂層為金屬，即前幾層任意，最后一層鍍金屬。
[0028]所述硬質(zhì)材料的基材采用玻璃或者硅片。
[0029]所述柔性材料的基材一面具備粘性，采用聚丙烯酸脂膠帶、聚乙烯膠帶、聚酰亞胺膠帶、聚甲基硅氧烷材料或者聚甲基丙烯酸甲酯材料。
[0030]所述的自組裝方式還可采用Iangmuir-Blodgett膜技術(shù)或者旋轉(zhuǎn)涂膜技術(shù)。
[0031]所述的金屬鍍膜還可采用熱蒸鍍、電子束濺射、磁控濺射或者離子濺射方式鍍膜。
[0032]本發(fā)明的有益效果是:
[0033]本發(fā)明通過圖案化的金屬/聚苯乙烯球復(fù)合納米結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的色彩斑斕的結(jié)構(gòu)光，能形成清晰可辨的圖案，方便公眾辨識(shí)。
[0034]因結(jié)構(gòu)光不能被化學(xué)染料等替代，且納米結(jié)構(gòu)復(fù)雜表面，該圖形很難被仿造或篡改，該材料具有很好防偽能力。
[0035]同時(shí)，由于該材料具有表面增強(qiáng)拉曼散射活性，在材料中加入特定有機(jī)物分子，該分子的拉曼信號(hào)可作為一個(gè)隱藏驗(yàn)證信息，以實(shí)現(xiàn)更高的防偽等級(jí)；該加密信息僅可由曼光譜儀讀取，同時(shí)由于每個(gè)分子的拉曼光譜均是獨(dú)一無二的(光譜指紋)，該加密信息很難被偽造。
[0036]由此本發(fā)明具有防偽等級(jí)高、使用方便等特點(diǎn)，可廣泛的作為各種產(chǎn)品的防偽標(biāo)記，可廣泛應(yīng)用于制藥、食品、飛機(jī)零部件、汽車零部件、名牌服裝、奢侈品、藝術(shù)品等行業(yè)。
【附圖說明】
[0037]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0038]圖2是本發(fā)明防偽標(biāo)識(shí)制造方法的一種實(shí)施例流程示意圖。
[0039]圖3是本發(fā)明防偽標(biāo)識(shí)制造方法的另一種實(shí)施例流程示意圖。
[0040]圖4是聚苯乙烯球陣列掃描電鏡圖。
[0041]圖5是本發(fā)明表面掃面電鏡圖。
[0042]圖6是本發(fā)明表面表面等離子體共振吸收光譜圖。
[0043]圖7是典型物質(zhì)結(jié)晶紫的拉曼光譜圖。
[0044]圖8是典型物質(zhì)羅丹明B的拉曼光譜圖。
[0045]圖9是典型物質(zhì)孔雀石綠的拉曼光譜圖。
[0046]圖10是典型物質(zhì)吡啶的拉曼光譜圖。
[0047]圖11是本發(fā)明表面金屬和非金屬復(fù)合層結(jié)構(gòu)圖。
[0048]圖12是本發(fā)明實(shí)施效果圖。
[0049]圖中:1、基材，2、聚苯乙稀微球陣列，3、金屬層，4、水膜，5、激光器，6、透鏡，7、計(jì)算機(jī)，8、柔性基材。
【具體實(shí)施方式】
[0050]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0051]本發(fā)明主要是先利用自組裝在經(jīng)過親水處理的玻璃片、硅片表面，制備緊密排布的單分散聚苯乙烯微球陣列；利用激光雕刻技術(shù)，去除表面多余的聚苯