袁江平博士團隊頂級期刊：利用材料響應(yīng)特性，3D打印防偽新突破

2024年9月29日，南極熊獲悉，由袁江平博士領(lǐng)銜的智能設(shè)計與3D打印課題組聯(lián)合香港城市大學(xué)呂堅院士（教授）、華南理工大學(xué)陳廣學(xué)教授及英國利茲大學(xué)肖開達研究員在國際頂級期刊Materials Science & Engineering R（中國科學(xué)院一區(qū)，IF=31.6）發(fā)表題為“Materials vs digits: A review of embedded anti-counterfeiting fingerprints in three-dimensional printing”的綜述研究文章，袁江平博士為該論文第一作者及第一通訊作者，呂堅院士為共同通訊作者。截至目前，這是該國際權(quán)威期刊首次發(fā)表3D打印防偽研究成果。

圖1. 論文信息頁截圖

隨著功能性打印材料開發(fā)不斷取得突破，促進了3D打印深度產(chǎn)業(yè)化，與此同時，防止3D打印產(chǎn)品被篡改、偽造和破壞等核心挑戰(zhàn)攻克也日益迫切。平面印刷品的防偽技術(shù)由來已久，但其方法并不普適于3D打印產(chǎn)品，因為3D打印產(chǎn)品的防偽特征嵌入方式有本質(zhì)區(qū)別。該研究論文系統(tǒng)性梳理了平面印刷品及3D打印產(chǎn)品的防偽技術(shù)及應(yīng)用，提出了基于材料響應(yīng)特性和三維數(shù)字信息的兩種3D打印嵌入策略，并全面剖析了不同成型原理下3D打印內(nèi)嵌式防偽方法的優(yōu)缺點。

圖2. 材料與數(shù)字化的嵌入式防偽機理演示

研究表明：在利用材料響應(yīng)特性的嵌入式防偽方法中，基于3D打印材料的光學(xué)特性、光譜特性和形變特性的創(chuàng)新防偽方法是3D打印材料嵌入式防偽的研究熱點，其主要挑戰(zhàn)在于便攜式高效地?zé)o損檢測方法突破；基于3D打印的數(shù)字信息交互技術(shù)，例如3D數(shù)字水印、3D識別碼和無源射頻標簽是計算式防偽領(lǐng)域研究的熱點，其主要挑戰(zhàn)在于3D打印制品智造與防偽信息無縫嵌入集成工藝突破。最后，本文詳細闡述了可與功能結(jié)構(gòu)同步打印的嵌入式防偽特征的生成、集成、擴展、檢測與預(yù)測一體化控制新思路，為顛覆性3D打印防偽技術(shù)創(chuàng)新及普適性3D打印嵌入防偽方法標準化提供了一個獨特的視角。

圖3. 代表性3D打印工藝嵌入式防偽特征多維對比

圖4. 課題組3D打印防偽討論：左（研二姜澳華）、中（袁江平老師）、右（研三周雨萌）

本論文的發(fā)表為我國3D打印產(chǎn)業(yè)防偽關(guān)鍵技術(shù)突破提供了重要理論支撐，此項工作也得到上海市浦江人才項目、廣東省自然科學(xué)基金面上項目及教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目的支持。智能設(shè)計與3D打印課題組專注于創(chuàng)意智能生成及智造相關(guān)研究，已經(jīng)有5名碩士生及10位本科生，歡迎更多頂刊沖刺的跨學(xué)科同學(xué)研究生報考本團隊。

據(jù)悉，Materials Science and Engineering: R: Reports創(chuàng)辦于1993年，是材料領(lǐng)域的高影響力頂級期刊，年發(fā)文量僅20余篇。期刊最新SCI影響因子31.6，在Materials Science Multidisciplinary領(lǐng)域的438本期刊中排名前2%，位列Q1分區(qū)。

論文信息：
Jiangping Yuan*, Yumeng Zhou, Guangxue Chen, Kaida Xiao, Jian Lu*. Materials vs digits: A review of embedded anti-counterfeiting fingerprints in three-dimensional printing[J], Materials Science and Engineering: R: Reports, 2024,160,P.100836.

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.mser.2024.100836.