TR201921827A2 - Poli̇mer i̇nce fi̇lm temelli̇ fi̇zi̇ksel olarak klonlanamayan güvenli̇k eti̇ketleri̇ni̇n üreti̇mi̇ - Google Patents
Poli̇mer i̇nce fi̇lm temelli̇ fi̇zi̇ksel olarak klonlanamayan güvenli̇k eti̇ketleri̇ni̇n üreti̇mi̇Info
- Publication number
- TR201921827A2 TR201921827A2 TR2019/21827A TR201921827A TR201921827A2 TR 201921827 A2 TR201921827 A2 TR 201921827A2 TR 2019/21827 A TR2019/21827 A TR 2019/21827A TR 201921827 A TR201921827 A TR 201921827A TR 201921827 A2 TR201921827 A2 TR 201921827A2
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- polymer
- feature
- solution
- poly
- coating
- Prior art date
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 55
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- -1 poly(2-Vinylpyridine) Polymers 0.000 claims description 49
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 25
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 23
- 229920000885 poly(2-vinylpyridine) Polymers 0.000 claims description 23
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 20
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims description 17
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 16
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 15
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 14
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 8
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 8
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 7
- 239000012620 biological material Substances 0.000 claims description 6
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003636 chemical group Chemical group 0.000 claims description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 4
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 4
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical class [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229960000907 methylthioninium chloride Drugs 0.000 claims description 2
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920000075 poly(4-vinylpyridine) Polymers 0.000 claims description 2
- 238000000527 sonication Methods 0.000 claims description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 2
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 6
- RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 3,7-bis(dimethylamino)phenothiazin-5-ium Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 RBTBFTRPCNLSDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 claims 1
- 102000034287 fluorescent proteins Human genes 0.000 claims 1
- 108091006047 fluorescent proteins Proteins 0.000 claims 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- YYGBVRCTHASBKD-UHFFFAOYSA-M methylene green Chemical compound [Cl-].C1=CC(N(C)C)=C([N+]([O-])=O)C2=[S+]C3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 YYGBVRCTHASBKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 21
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 15
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 12
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000000879 optical micrograph Methods 0.000 description 4
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 3
- VYXSBFYARXAAKO-WTKGSRSZSA-N chembl402140 Chemical compound Cl.C1=2C=C(C)C(NCC)=CC=2OC2=C\C(=N/CC)C(C)=CC2=C1C1=CC=CC=C1C(=O)OCC VYXSBFYARXAAKO-WTKGSRSZSA-N 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 3
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 3
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910020486 P2VP Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001530 Raman microscopy Methods 0.000 description 2
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002801 charged material Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 2
- 238000004416 surface enhanced Raman spectroscopy Methods 0.000 description 2
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical group C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010050013 Abulia Diseases 0.000 description 1
- 241000394591 Hybanthus Species 0.000 description 1
- 241000406668 Loxodonta cyclotis Species 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQAXGZLFSSPBMK-UHFFFAOYSA-M [7-(dimethylamino)phenothiazin-3-ylidene]-dimethylazanium;chloride;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Cl-].C1=CC(=[N+](C)C)C=C2SC3=CC(N(C)C)=CC=C3N=C21 XQAXGZLFSSPBMK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 description 1
- 150000001945 cysteines Chemical class 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000009881 electrostatic interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 description 1
- JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N lead zinc Chemical compound [Zn].[Pb] JQJCSZOEVBFDKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000005543 nano-size silicon particle Substances 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/002—Processes for applying liquids or other fluent materials the substrate being rotated
- B05D1/005—Spin coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
- B05D3/02—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by baking
- B05D3/0254—After-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
- B05D5/061—Special surface effect
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/50—Multilayers
- B05D7/52—Two layers
- B05D7/54—No clear coat specified
- B05D7/544—No clear coat specified the first layer is let to dry at least partially before applying the second layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
- B42D25/373—Metallic materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/40—Manufacture
- B42D25/405—Marking
- B42D25/415—Marking using chemicals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0861—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0866—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords involving user or device identifiers, e.g. serial number, physical or biometrical information, DNA, hand-signature or measurable physical characteristics
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
- H04L9/3271—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using challenge-response
- H04L9/3278—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using challenge-response using physically unclonable functions [PUF]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Buluş, polimer ince filmlerdeki kararsızlıklardan (instability) yararlanarak yüzeyler üzerinde rastgele konuma sahip fonksiyonel desenlerin üretilmesi ile ilgilidir. Fiziksel olarak klonlanamayan fonksiyon (PUF) tabanlı güvenlik etiketlerinin üretiminde kullanılan buluş yöntemi, bir yüzey üzerine polimer ince filmin kaplanarak ve ısıtılarak, ıslatmama (dewetting) kararsızlıkları ile filmin rastgele konumlanmış damlacıklara dönüşmesi prensibine dayanmaktadır.
Description
TARIFNAME
POLIMER INCE FILM TEMELLI FIZIKSEL OLARAK KLONLANAMAYAN
GÜVENLIK ETIKETLERININ ÜRETIMI
Bulusun Ilgili Oldugu Teknik Alan
Bulus, polimer ince filmlerdeki kararsizliklardan (instability) yararlanarak yüzeyler üzerinde
rastgele konuma sahip fonksiyonel desenlerin üretilmesi ile ilgilidir. Bulus, sahtecilik önleyici
ve kimlik dogrulayici teknolojiler alaninda kullanilabilir. Toplumun sagligi ve ekonomisi için
Oldukça önemli olan sahtecilik önleyici ve kimlik dogrulayici teknolojiler, günlük tüketim
malzemelerinden özel bir takim cihaz ve ürünlere kadar genis bir yelpazede kullanim
potansiyeli tasimaktadir.
Bulusla Ilgili Teknigin Bilinen Durumu (Önceki Teknik)
Konvansiyonel olarak güvenlik etiketleri, barkodlar gibi deterministik bir takim sifreleme
mekanizmalari ile korunmaktadir. Son yillarda nanoteknolojinin kullanimi ile deterministik
barkodlarin nanomalzemeler ile üretilmesi ve bu malzemelerin sahip olduklari özel birtakim
özellikler (örnegin boyuta bagli olarak isima yaptigi dalga boyunun kontrolü) ile dogrulanmasi
bu etiketlerin üretiminde kullanilmaya baslamistir. Deterministik olarak üretilen bu etiketler
prensip olarak tekrar edilebilmektedir. Büyüyen ekonomi ve sahte ürün üreticilerinin gelismesi
ile bu etiketler taklit edilebilir hale gelmistir.
Sahtecilik önleyici ve kimlik dogrulayici teknolojilerin kullanimina örnek olarak; sahte ve
etken madde kompozisyonu degistirilmis ilaçlarin kullanimi toplumun sagligi açisindan büyük
bir risk teskil etmektedir, bahsi geçen teknolojilerin kullanimi, güvenli iletisim ve geçis
sisteinlerinde kimlik dogrulama uygulamalari için büyük önem arz etmektedir.
Taklit edilmesi mümkün olmayan etiketlerin üretimi için son yillarda üzerine çalisilmaya
baslanan bir teknoloji, fiziksel olarak klonlanainayan fonksiyonlardir (Physically unclonable
function, (PUF)). Fiziksel olarak klonlanamayan fonksiyonlar, yani PUFalar, stokastik
proseslerle üretilen rastgele yapilara dayanmaktadir. PUF”larin en önemli özelligi, üretici ve
diger kisiler tarafindan tekrar edilememesidir. Bu nedenle PUF tabanli güvenlik etiketlerinin
taklit edilmesi mümkün olmamaktadir.
PUF tabanli güvenlik etiketleri temel olarak parmak izi benzeri rastgele yapilarin bir nevi sifre
olarak kullanilmasina dayanmaktadir. Burada öncelikle ilgili ürünün üzerine PUF etiketi
ilistirilir. Bu etiketin özelligi PUF”un sadece bir defa üretilebilecek ve üretici de dahil tekrar
edilemeyecek bir yapida olmasidir. Örnegin isik yayma özelligine sahip malzemelerin
(partiküllerin) bir yüzey üzerinde rastgele konumlandirilmis bir sekilde kaplandigi düsünülürse
bahsi geçen isima yapan partiküllerin yüzey üzerindeki görüntüleri alinarak bir veri tabani
olusturulabilmektedir. PUF”lar için hayati olan nokta, olusan yapilarin rastgele olmasi ve
istense bile taklit edilememesidir. Böylece sahte bir ürün üzerinde de isik yayan desenler var
olsa bile bu desenler veri tabaniyla karsilastirildiginda ürünün orijinal olmadigi anlasilacaktir.
PUF üretimini konu alan baska bir örnekte ise bir mikropartikülün kiristirilmasi sonucu
partikül içerisinde yapay parmak izleri olusturulmaktadir. Kiristirilma asamasi rastgele oldugu
ve her defasinda özgün ve tekrar edilemeyen bir desen olusmasi nedeniyle bu yapilar PUF
olarak kullanilabilmektedir.
PUF°lar sahtecilik önleyici güvenlik etiketlerinin üretiminde kullanilabilirler. Özellikle az
sayida üretilen degerli ürünlerin veya tablo vs. gibi degerli esyalarin orijinalliklerinin tespit
edilmesinde kullanilabilirler. PUF°larin kullanilma potansiyeli olan diger bir alan bilgi
teknoloj ileridir.
Fiziksel olarak klonlanamayan fonksiyonlar ile ilgili ilk çalisma Amerika'nin MIT
Üniversitesinde gerçeklestirilmistir. Bu çalismada polimer bir matris içerisinde rastgele bir
sekilde dagilmis partiküllerin lazer altinda saçilmasi esasi ile Fiziksel olarak klonlanamayan
fonksiyonlar (PUF) konsepti ortaya konmustur. Son yillarda yapilan çalismalarda, kolloidal
nanomalzemelerin düsük konsantrasyonlarda yüzeye biriktirilmesi, plazmonik jellerin
katlanmasi, polimer filmler içerisinde isima yapan lantanit ile katkilandirilmis zeolitler, karbon
nanotüplerin kendiliginden düzenlenmesi ve iki boyutlu malzemelerin kimyasal buhar
biriktirmesi yaklasimlari ile PUF üretiini gerçeklestirilmistir.
U810056905 numarali patent dokümaninda nanomalzeme tabanli fiziksel olarak
klonlanamayan aygitlar tarif edilmektedir. Genel bir elektrot altina yerlestirilen PUF tabakasi
içerisinde nanomalzemeler rastgele olarak konumlanmaktadir. Bu rastgele dagilimli
elektrotlardan gelen sinyaller bir entegre devre ile PUF anahtarlari olarak okunabilmektedir.
yari iletken bir aygit ile ilgilidir. Aygit içerisinde PUF amaciyla fiziksel bir yapi bulunmaktadir.
Bu yapi kursun çinko titanat ve bunun üzerine biriktirilinis silisyum içeren dielektrik bir
tabakayi içermektedir. Dielektrik tabaka pürüzlü bir yüzeye sahiptir. Bu pürüzlü yüzey üzerine
iletken bir tabakanin biriktirilmesi ile rastgele degerlere sahip bir rezistör üretilebilmektedir.
CN103124979A numarali patent dokümaninda ise üzerinde deterministik olarak belirlenmis
pürüzler bulunan bir yüzey üzerine partiküllerin tuzaklanmasi ve elde edilen rastgele desenlerin
PUF üretiminde kullanilmasi esas alinmaktadir.
aygit gelisimi yer almaktadir. Bu patentte delikler içeren mekanik bir düzenek kullanilmaktadir.
Yukarida bahsedilen güvenlik etiketleri ile ilgili yapilan çalismalarda çogunlukla deterministik
prosesler ile farkli nanomalzemelerin geometrik sekillerde veya barkod formlarinda
desenlenmesi (patterning) esas alinmistir. Dogalari itibari ile bu güvenlik etiketlerinin taklit
edilmesi inümkün olmaktadir. Nanoteknolojinin gelisimi ile nanomalzemelerin üretilmesinin
kolaylasmasi ve baskilama gibi kolay erisebilir teknikleri esas alan etiketler gelismis sahte ürün
üreticileri tarafindan kolaylikla taklit edilebilmektedir.
Fiziksel olarak klonlanamayan fonksiyonlari esas alan güvenlik etiketleri ile yapilan çalismalar
ise sinirli sayida malzemeye uygulanabilir niteliktedir. Etiketlemede kullanilan malzemenin
sinirli olmasi, teyit mekanizamalarini kisitladigi gibi sifreleme kapasitesini de azaltmaktadir.
Yine belirli bir polimer matris içerisine nanomalzemelerin dagitilmasini esas alan yaklasimlar
ile üretilen PUFlarin ürün üzerine entegrasyonunda güçlükler bulunmaktadir.
Özet olarak, farkli nanomalzemeler ile entegrasyona uygun yeni PUF platforrnlarina ihtiyaç
bulunmaktadlr. Bu PUF platformlari, önceki teknikte uygulananlarin aksine tamamen stokastik
proseslere dayanmali, rastgele desenleri kolay ve kompleks bir altyapiya ihtiyaç duyulmadan
üretmeye elverisli olmalidir. Bu platformlar gerektiginde deterministik barkodlama prosesleri
ile entegre edilebilmelidir.
Polimer filmlerde islatinama (dewetting), yüzeye yayilmis ince polimer bir tabakanin üzerinde
bulundugu yüzey ile iliskisini keserek ince tabaka formundan çikip rastgele damlaciklar halinde
toplanmasi olayidir. Bir çesit karasizlik (instability) olan islatmama sayesinde polimer tabaka
ve bulundugu yüzey arasindaki etkilesime dayanan rastgele konumlanmis damlaciklar
olusmaktadir. Islatmama (dewetting) olayi genellikle istenmeyen bir olay olup, islatmama
kararsizligini azaltacak yöntemler gelistirilmektedir. Islatmama kararsizliklarinin, sablon
kullanimi gibi dis etkenler sayesinde kontrolü ile düzenli ve periyodik desenler yüzey üzerinde
üretilebilmektedir. Bu üretilen desenler elektronik aygit üretiminden biyoteknolojiye kadar
farkli uygulama alanlari için ümit vaat etmektedir.
Ancak teknigin bilinen durumunda islatmama kararsizliklarina dayanan PUF tabanli güvenlik
etiketlerinin üretimi ile ilgili bilgiye rastlanmamaktadir. PUF tabanli güvenlik etiketlerinin
üretimindeki önemli problemler; teknikte karmasik yöntemlerin kullanilmasi, elde edilen
yapilarin sadece sinirli teknikler ile teyit edilebilmesi, rastgele yapilarin sadece sinirli
bölgelerde olusturulabilmesi ve üretilen yapilarin bulunduklari yüzey üzerine zayif bir sekilde
baglanmasi seklinde özetlenebilir. Bahsi geçen problemlerin giderildigi yenilikçi PUF tabanli
güvenlik etiketleri üretim yöntemlerine ihtiyaç bulunmaktadir.
Bulusun Kisa Açiklamasi ve Amaçlari
Bulus PUF tabanli güvenlik etiketlerinin üretiminde kullanilan yöntem, polimer ince
filmlerdeki kararsizliklardan yararlanarak, farkli malzemeleri yüzey üzerine kimyasal olarak
güçlü bir sekilde bagli kalarak rastgele konumlanmis bir sekilde desenleyebilmektedir. Genis
alanlarda kolaylikla uygulanabilen yöntem, PUF veri tabaninin saglikli bir sekilde
olusturulmasina imkân vermektedir. Yöntem, optik mikroskobundan, flüoresan mikroskobuna,
Raman spektroskopisinden karanlik alan saçilimina kadar farkli teyit mekanizmalari ile uyumlu
olma avantaj ina sahiptir.
Bulus, her türlü nanomalzemenin PUF formunda desenlenmesine (patterning), diger bir deyisle
nanomalzemenin bir yüzey üzerinde rastgele bir sekilde konumlanmasina, imkân tanimasi ve
üretimin yüzeye kaplama, isitma gibi kolay asamalarla uygulanabilmesi açisindan önceki
teknikten farklilasmaktadir. Ayni zamanda, farkli nanomalzemeler ile entegrasyona uygun yeni
PUF platformlarina olan ihtiyaci karsilamaktadir.
Bulusun temelinde, bir yüzey üzerine polimer ince filmin kaplanarak ve isitilarak islatmama
kararsizliklari ile filinin rastgele konumlanmis damlaciklara dönüsmesi yer almaktadir. Birçok
uygulamada istenmeyen bu karasizliklar, PUF üretimi için mükemmel bir platform
sunmaktadir. Daha önce nanoteknoloji alaninda kullanimi bilinen islatmama (dewetting)
karasizliklari, bulus ile ilk kez PUF üretiminde kullanilmaktadir.
Her polimer ile islatmama kararsizliklari görülebildigi için bulus, cam, silisyum levha, metal
gibi kati malzeme yüzeyleri üzerinde her türlü kimyasal yapi ile islatmama kararsizliklarinin
üretimini mümkün kilmaktadir. Bu kimyasal çesitlilik hemen hemen tüin nanomalzemelerin
(ör: altin, gümüs gibi metalik nanopartiküller, isik yayan peroksit nanomalzemeler, kadminyum
sülfür nanoparçacik, silisyum nanoparçacik gibi isik yayan kuantum noktaciklar) bu platforma
baglanmasini mümkün kilmaktadir. Böylece farkli nanomalzemelerin sagladigi özgün isima,
isik saçma ve benzeri özellikler ile özgün kodlama ve teyit mekanizmalari mümkün olmaktadir.
Farkli teyit mekanizmalarinin bulunmasi hem kullanim kolayligi hem de güvenlik
katmanlarinin artirilmasini saglayacaktir.
Bulusun önemli bir avantaji, islatmama kararsizliklari ile elde edilen rastgele fonksiyonel
desenlerin boyut skalasidir. Desenler arasindaki mesafenin mikrometre mertebesinde olmasi,
üretilen PUFilarm optik yöntemler ile kolaylikla teyit edilebilmesini mümkün kilmaktadir.
Desenler arasindaki boyut skalasinin mikrometre seviyesinde olmasi; polimer ince filmin
kalinligi, polimerin molekül agirligi ve polimer ile alttaki yüzey arasindaki etkilesimlerin
kontrolü ile mümkün olmaktadir. Öte yandan mikrometre mertebesindeki desen boyutlarinin
yukarida belirtilen polimer film kalinligi ve polimer molekül agirligi, isitma sicakligi basta
olmak üzere proses parametreleri ile genis bir aralikta kontrol edilebilmesi de yöntemin baska
bir avantajidir.
Bulusu Açiklayan Sekillerin Tanimlari
Sekil 1: Islatmama kararsizliklari ile PUF üretimi.
Sekil 2: Farkli miktarlarda poli(2-vinilpiridin) içeren filmlerin 200°C ve 250“C'de isitilmalari
sonucunda elde edilen optik mikroskop görüntüleri.
Sekil 3. Farkli miktarlarda poli(2-vinilpiridin) içeren filmlerin 200°C ve 250°C,de isitilmalari
sonucunda elde edilen PUF'larin a) çap ve b) en yakin komsular arasi mesafelerinin isitma
Öncesi film kalinliklarinin fonksiyonu olarak degisimi.
Sekil 4. Rastgele konumlanmis poli(2-vinilpiridin) üzerine seçici olarak altin nanopartikülleri
baglandiktan sonraki optik mikroskop görüntüleri.
Sekil 5. Raman haritalaina ile PUPlarm tespiti. Altin nanopartiküller ile islevsellestirilmis
PUF”lar üzerine rodamin 6G biriktirilmesi ve takibinde rodamin molekülünün karakteristik
titresim bandini esas alan haritalama ile PUF,larin tespiti.
Sekil 6. Farkli boyutlarki altin nanopartiküllerinin farkli sürelerdeki muamelesi ile elde edilen
PUF”lar. a) Farkli boyutlardaki (partikül boyutu resmin üstünde verilmektedir) altin
nanopartiküllerinin optik mikroskop (üstte) ve Raman harita (altta) görüntüleri, b) Raman
spektralari, 0) Farkli sürelerde (muamele süresi resmin üstünde verilmektedir) altin
nanopartikülleri ile muamele ile elde edilen PUF°larin optik mikroskop (üstte) ve Raman harita
(altta) görüntüleri, d) Raman spektralari.
Bulusu Olusturan Unsurlarin/Parçalarin Tanimlari
1: Polistiren (-OH grubu ile sonlaninis ve yüzeye kaplandiginda su temas açisi en az 60 derece
olan polimer)
2: Silisyum Altlik (Kati yüzey)
3: Polistiren film kapli silisyum altlik (-OH grubu ile sonlanmis ve yüzeye kaplandiginda su
temas açisi en az 60 derece olan polimer film ile kaplanmis kati yüzey)
4: Poli(2-vinilpiridin) (PZVP) polimeri (Reaktif gruplar içeren polimerler)
: Poli(2-vinilpiridin) (PZVP) kapli, öncesinde polistiren film ile kaplanmis silisyum altlik
(Reaktif gruplar içeren polimerler ile kapli, öncesinde -OH grubu ile sonlanmis ve yüzeye
kaplandiginda su temas açisi en az 60 derece olan polimer film ile kaplanmis kati yüzey)
6: Rastgele konumlanmis polimer yapilari, desenler (Fiziksel olarak klonlanamayan
fonksiyonlar)
Bulusun Ayrintili Açiklamasi
Bulus yöntemi, polimer ince filmlerdeki kararsizliklardan yararlanarak yüzeyler üzerinde
rastgele konuma sahip fonksiyonel desenlerin üretilmesi ile ilgilidir. Bu amaç dogrultusunda
yöntemin temelinde, bir yüzey üzerine -OH grubu ile sonlanmis polimerler ile modifiye edilen
bir yüzey üzerine bir polimer film kaplanmasi ve polimer filmin camsi geçis sicakligi üzerinde
120°C ile 300°C arasinda bir sicaklikta isitilarak veya bir çözücü ortaminda tavlanarak rastgele
desenler olusturulmasi yatmaktadir.
Rastgele desenlerin nanomalzeme, boyar madde, isik saçinimi saglayan parçaciklar gibi
malzemeler ile islevsellestirilmesinde (functionalization) /modifiye edilmesinde 2 ana yaklasim
kullanilabilmektedir.
Birinci yaklasimda, islatmama kararsizliklari ile rastgele desenler olustuktan sonra
malzemelerin bu desenlere baglanmasi veya bu desenler üzerinde malzemelerin seçici bir
sekilde büyütülmesi gerçeklestirilmektedir. Malzemenin seçici bir sekilde baglanmasi için
yüzey üzerindeki poli(2-Vinilpiridin)”e kimyasal veya elektrostatik olarak baglanmasi
gerekmektedir. Bu dogrultuda malzemenin polimer ile etkilesime girecek kimyasal gruplara
sahip olmasi gerekmektedir. Yüzeyi negatif yüklü malzemeler poli(2-Vinil piridin)°e
elektrostatik olarak baglanmaktadir. Malzeme büyütülmesi için ise desenler içeren yüzey
reaktif bir çözeltiye daldirilinakta ve böylece çözelti içerisinde desen üzerine malzeme
biriktirilmesi gerçeklestirilmektedir. Örnegin gümüs nitrat gibi metal tuzu içeren bir çözeltiye,
daldirilmasi ve böylece çözelti içerisinde metal tuzun indirgenmesi ile metalik
nanopartiküllerin yüzey üzerinde üretimi gerçeklestirilmektedir.
Ikinci yaklasimda ise polimer ince film içerisinde fonksiyonel malzemelerin katkilandirilmasi
ve islatmama kararsizliklarinin katkilanmis film ile olusturulmasi yatmaktadir.
Örnek uygulama 1
Bulusun yukarida açiklanan birinci yaklasim ile üretimini içeren bir örneginde, öncelikle
silisyum altlik yüzeyi üzerine ince polimer bir film kaplanarak yüzey modifiye edilmekte ve
böylece yüzeyin üzeri fonksiyonel hale getirilmektedir/islevsellestirilmektedir
(functionalization). Polimer filmin kaplama kalinligi 1-100 nm araliginda olmalidir. Film
kalinlastikça dewetting gerçeklesmemektedir. Silisyum altik yerine cam, silisyum levha veya
diger kati malzemelerden olusan altliklar kullanilabilir. Bu amaçla yüzey üzerine hidroksil uç
fonksiyonlu, polimerin bir ucundaki karbon atomuna bir hidroksil grubu bagli olan, polistiren
(PS) (molekül agirligi 20000 g/mol) malzemesi döndürerek (spin-coating) kaplanmaktadir.
Polistiren yerine polimerin bir ucundaki karbon atomuna bir hidroksil grubu bagli olan ve
yüzeye kaplandiginda su temas açisi en az 60 derece olan diger polimerlerin kullanimi olasidir.
Kaplama islemi öncelikle fiziksel olarak gerçeklesmektedir. Kaplama islevi polistirenin
agirlikça %0,5-5 toluen çözeltisi olusturacak sekilde çözülmesiyle olusan çözelti ile
gerçeklestirilebilir. Kaplama isleminin döndürerek kaplama disinda sprey kaplama veya
damlatma yöntemi ile yapilmasi mümkündür.
Takiben uygulanacak bir isitma islemi sonucunda polimerin ucundaki hidroksil grubu ile
silisyum altlik yüzeyindeki silanol giubu arasindaki kondensasyon reaksiyonu ile polimerin
yüzeye kovalent bag ile baglanmasi gerçeklesmektedir. Fazlalik polimerin toluen içerisinde
yikanmasiyla yüzeyde ince (100 nm”den az olacak sekilde) bir polimer film tabakasi elde
edilmektedir. Polimer filmin kalinligi kullanilan polimerin molekül agirligina, isitma süresine
ve sicakligina baglidir. Örnegin 20000 g/mol agirliginda polistirenin 250“C`de 5 dakika isitma
ile 6 nm kalinliginda bir film elde edilmektedir. Bu polimer film altlik yüzeyinin
islevsellestirilmesi ve sonraki islatmama kararsizliklari ile rastgele desenlerin olusturulacagi
polimer film tabakasina hazirlik niteligindedir. Kaplama sonrasinda isitma kosullari 120-3000C
arasinda degisebilmektedir.
ile ince (50 nm,den az olacak sekilde) bir film müzeye kaplanmaktadir. Kaplainada Poli(2-
vinilpiridin) yaninda poli(4-Vinilpiridin) veya reaktif gruplar içeren diger polimerlerin
kullanilmasi mümkündür. PZVP polimerine nanomalzemelerin baglanabildigi bilindigi için
tercih edilmistir. Bu kaplama agirlikça %0,25 ile % 3 arasinda poli(2-vinilpiridin) içeren N,N
dimetilfonnamid (DMF) çözeltisi ile döndürerek kaplanarak gerçeklestirilmektedir. Kaplama
isleminin döndürerek kaplama disinda sprey kaplama veya damlatma yöntemi ile yapilmasi
mümkündür.
Kaplama sonrasi uygulanan bir isitma islemi (örnegin 250°C 5 dakika) ile islatmama
kararsizliklari ve rastgele poli (2-vini1piridin) desenleri yüzeyde olusmaktadir. Isitma süresi (30
saniye ile 24 saat arasinda), sicakligi 120°C ile 300°C ve ortaini (hava, vakum, Argon veya
Azot gazi) degistirilebilmekte ve olusan desenler arasindaki mesafe ve desen boyutlarina etkisi
bulunmaktadir.
almaktadir. Sekil l”de gösterildigi üzere islatmama kararsizliklari ile yüzey üzerinde rastgele
desenlerin üretilmesi sematik olarak açiklanmaktadir. a) Buna göre öncelikle silisyuin altlik
üzerine uç fonksiyonlu polistiren döndürerek kaplanmaktadir (spin-coating). b) Polistiren kapli
silisyum altlik 250°C`de 5 dakika isitilmaktadir. Böylece polistiren ucundan yüzeye kimyasal
olarak baglanmaktadir. c) Altligin toluen çözücüsü içerisinde yikanmasi ile reaksiyona
girmemis fazla polimer yüzeyden uzaklastirilmakta böylece yüzey üzerinde kalinligi 10 nm7nin
altinda ve yüzeye kimyasal olarak bagli bir film olusturulmaktadir. d) Bu film üzerine poli(2-
vinilpiridin) polimeri döndürerek kaplanmaktadir. e) Bu filmin yüksek (Ör: 250 OC°de 5 dakika
gibi) bir sicaklikta isitilmasiyla ;nizey üzerinde rastgele konumlanmis polimer yapilari elde
edilmektedir. Bu yapilar üzerine istenen nanomalzemelerin seçici bir sekilde baglaninasiyla
nanomalzemelerin yüzey üzerinde rastgele konumlanmis bir sekilde biriktirilinesi
saglanmaktadir. Burada polistiren asilanmis yüzey üzerinde poli(2-vinilpiridin) film yüzeye
kaplanmakta ve isitma islemi sonrasi yüzey üzerinde rastgele bir sekilde konumlanmis P2VP
noktalari (rastgele desenler) üretilmektedir.
Üretilen rastgele desenlerin, yani PUF”larin optik mikroskop görüntüleri Sekil 2sde yer
almaktadir. Sekilde kaplama Öncesi P2VP7nin çözeltideki agirlikça yüzde degeri verilmektedir.
Buna göre rastgele konumlanmis bir sekilde polimer desenlerinin yüzey üzerinde üretildigi
görülmektedir. Kaplanan çözelti içerisindeki P2VP iniktarindaki artis ile birlikte desen
boyutlarinda artis görülmektedir. 200°C ve 250°C sicakliklarinda olusan desenlerin boyut ve
aralarindaki mesafe açisindan benzerlik gösterdigi görülmektedir.
Poli(2-vinilpiridin) yapisindaki piridin grubu ile birçok malzeme ile elektrostatik etkilesime
girebilmekte ve bu özelligi ile evrensel bir yüzey modifiye edici (islevsellestirici) özelligi
tasimaktadir. Islatmama kararsizliklari ile üretilen rastgele desenlerin poli(2-vinilpiridin) ile
üretilmesi, farkli malzemelerle islevsellestirilmesi için mükemmel bir platform sunmaktadir.
Islevsellestirilme için malzemenin yüzeye ya da desenlere kimyasal veya elektrostatik olarak
baglanmasi gerekmektedir. Bu dogrultuda islevsellestirilme için kullanilan malzemenin
polimer ile etkilesime girecek kimyasal gruplara sahip olmasi gerekmektedir. Bu örnekte
yüzeyi negatif yüklü malzemeler poli(2-Vinil piridinYe elektrostatik olarak baglanmaktadir.
Bulusta islatma kararsizliklari ile olusturulan ve poli(2-Vinilpiridin) polimerinden olusan
PUF”larin nanopartiküller (küresel altin nanopartikülleri, küresel gümüs nanopartikülleri, CdSe
kuantum noktaciklari, platinyum nanopartikülleri, titanyum dioksit nanopartikülleri ve altin
nanoçubuklar) ile islevsellestirilebildikleri tespit edilmistir.
Bu islevsellestirme, nanomalzemeleri içeren solüsyonun, PUF”lari içeren altliga dainlatilmasi
dakika ile 3 saat arasinda arasinda degisen sürelerde bekletilmesi ve takiben su ile
sonikasyon altinda yikanmasi ile gerçeklestirilebilmektedir. Poli(2-vinilpiridin)
malzemesinden olusan PUF”lar üzerinde seçici bir sekilde gümüs nanoyapilarin büyütülebildigi
tespit edilmistir.
Nanopartiküller ile islevsellestirilen PUFllar farkli sekillerde teyit edilebilmektedir. Islatmama
kararsizligi ile olusturulan polimer desenleri isik mikroskobu altinda dogrudan
görüntülenebilmektedir. Bu görüntüleme islemi akilli bir telefona entegre edilmis objektiflerle
de yapilabilinektedir.
Altin ve gümüs nanopartiküller ile islevsellestirilen PUF ”lar bu nanopartiküllerin sahip oldugu
plazmonik etki ile Raman saçilmasini arttirmaktadir. Yüzey zenginlestirilmis Raman saçilmasi
(SERS) olarak bilinen bu durum moleküllerin Raman spektroskopisinde sinyal siddetlerini çok
yüksek mertebelerde arttirabilmektedir. Bulusta üretilen PUF yapilarinin üzerine organik
moleküller (ör: 1 mM rodamin 6G) biriktirildiginde rastgele konumlanmis PUF yapilari
üzerinde seçici bir sekilde Raman sinyalleri alinmaktadir, Raman spektroskopisinde haritalama
görüntüleri alindiginda sadece PUF°lardan sinyal elde edilebilmektedir.
Elde edilen haritalama görüntüleri ile bir veri tabani olusturulmakta böylece farkli bir desen ile
kiyaslama yapildiginda orijinallik teyidi yapilabilmektedir. Burada haritalama ile elde edilen
görüntünün yani sira bu Sinyalin elde edildigi enerji araligi ve sinyal siddeti de ilave bir
sifreleme tabakasi teskil etmektedir. Sinyalin elde edildigi enerji araligi kullanilan moleküle
(örnegin rodamin 6G) bagli olarak degismektedir. Raman haritalama görüntüsünde PUF”lar
sadece bu moleküle ait enerji araliklarinda görüntülenebilmektedir. Kullanilan molekül, üretici
tarafindan belirlendigi için ilgili enerji araligi da bir sifreleme mekanizmasi teskil etmektedir.
Sahte ürünlerde optik mikroskop altinda ayni desenler olsa bile o moleküle ait enerji araliginda
Raman görüntüsü elde edilemeyecegi için ürünün orijinalligi teyit edilebilecektir. Isima
siddetindeki degisimler de bir sifreleme mekanizmasi olarak görev yapabilmektedir. Bu
sifreleme ayni yüzey üzerinde farkli noktalardan farkli siddetlerde sinyal alinmasi seklinde
olabilir. Optik mikroskop görüntüsünde ayni görüntüye sahip iki farkli noktanin birinden
yüksek digerinden ise düsük miktarda sinyal elde edildigi bir durum düsünüldügünde, isima
siddetleri de ekstra bir güvenlik tabakasi teskil edecektir.
Altin nanopartikülleri biriktirilmis PUF”larin Raman saçilma etkilerini arttirma özelligi ile elde
edilen Raman harita görüntüleri Sekil 5 ”de sunulmaktadir. Bu görüntüler güvenlik etiketi olarak
islev görmektedir. Bu görüntülerden olusan bir veri tabani elde edilebilmektedir. Böylece sahte
bir ürün üzerinde elde edilen resim ile bu görüntü kiyaslanarak, ürünün orijinalligi teyit
edilmektedir. Sekil 6'da farkli boyutlardaki altin nanopartiküllerinin farkli sürelerdeki
muamelesi ile elde edilen PUFilar gösterilmektedir
Flüoresan özellikteki nanomalzemeler ile islevsellestirilen PUPlar flüoresan mikroskobu
altinda görüntülenebilmektedir. Bu görüntüleme islemi akilli bir telefona entegre edilmis
objektiflerle de yapilabilmektedir. Flüoresan özellikteki nanomalzemeler kuantum noktacik,
boya ile isaretlenmis DNA, protein gibi biyoinalzemeler olabilir.
Örnek uygulama 2
Bulusun yukarida açiklanan ikinci yaklasim ile üretimini içeren bir örneginde, rastgele
desenlerin üretilmesinde polimer film içerisine nanomalzeme veya boya gibi maddelerin çözelti
asamasinda katilmasi ve ardindan islatmama kararsizligi ile PUF`lar1n olusturulmasi
gerçeklestirilmektedir. Bir örnekte, silisyum veya diger kati malzemelerden olusan altliklarin
polistiren (PS) veya poliinerin bir ucundaki karbon atomuna bir hidroksil grubu bagli olan ve
yüzeye kaplandiginda su teinas açisi en az 60 derece olan diger polimerler ile kaplanip
isitildiktan sonra, poli(2-vinilpiridin) ile boyar madde (Ör: rodamin, metilen mavisi, yesil isiyan
protein) karisimlari DMF içerisinde karistirilmakta ve islatinaina kararsizliklari ile rastgele
desenlerin olusturulmasi için PZVP ve boyar maddeyi içeren kompozit ince film (<50 nm)
üzerinde PS kapli yüzeye kaplanmaktadir. Yüzey olarak her türlü, metal, metal oksit ve polimer
filmler kullanilabilir. Bu kaplama agirlikça %0,25 ile %3 arasinda poli(2-vinilpiridin) içeren
DMF çözeltisi ile döndürerek kaplanarak gerçeklestirilmektedir. Kaplama isleminin
döndürerek kaplama disinda sprey kaplama veya damlatma yöntemi ile yapilmasi mümkündür.
Kaplama sonrasi uygulanan bir isitma islemi (örnegin 250°C 5 dakika) ile islatmama
kararsizliklari ile rastgele poli(2-vinilpiridin) desenleri yüzeyde olusmaktadir. Polimer
içerisinde katkilandirilan malzemelerin isima özelliklerini yitirmemesi için isitma isleminin
ortami (hava, vakum, Argon ve Azot gazi) önemlidir. Oksijen ve nemdeii arindirilmis
ortamlarda isitma islemi yapilmasi ile isima özelliginin yitirilmesi önlenebilmektedir. lsima
yapacak malzeme olarak kuantum noktacik, perovskit nanokristal, karbon nokta gibi farkli
nanomalzemeler kullanilabilir.
Farkli miktarlarda poli(2-vinilpiridin) içeren çözeltilerin kaplanmasi ve isitma ile olusan
islatma kararsizliklari ile elde edilen PUF°larin boyut dagilimlari isitma öncesi film kalinliginin
fonksiyonu olarak Sekil 3`te verilmektedir. Sekilde, olusan desen boyutlarinin ve desenler arasi
mesafelerin kaplanan poli(2-vinilpiridin) filminin kalinligi ile kontrol edilebildigi
görülmektedir. Genel olarak olusan desen boyutunun ve desenler arasi mesafenin poli(2-
vinilpiridin) filminin kalinligi ile arttigi, belirli bir kalinliktan sonra ise büyük miktarda
degismedigi görülmektedir.
Üretilen PUF”lar üzerine nanopartiküller biriktirilerekç rastgele konumlanmis desenlerin
islevsel hale getirilebildigi Sekil 4”te gösterilmektedir. lslatmama kararsizliklarinin dogasi
geregi yüzey üzerinde farkli boyutlarda ve rastgele konumlarda desenlerin olustugu
görülmektedir. Bu desenler üzerine ise elektrostatik olarak altin nanopartiküllerin seçici bir
sekilde baglandigi ve altin nanopartikül ile baglanma sonrasi desenlerin pembe bir renk aldigi
görülmektedir.
Flüoresan özellikteki nanomalzemeler ile islevsellestirilen PUF”lar flüoresan mikroskobu
altinda görüntülenebilmektedir. Bu görüntüleme islemi akilli bir telefona entegre edilmis
objektiflerle de yapilabilmektedir. Flüoresan özellikteki nanomalzeineler kuantum noktacik,
boya ile isaretlenmis DNA, protein gibi biyomalzemeler olabilir.
Bulus ile PUFIardan olusan güvenlik etiketleri üretilmektedir. Bu etiketler elektronik, ilaç her
türlü ürüne ilistirilmesi ile 0 ürün için orijinalligin korunmasini saglamaktadir.
Claims (1)
- ISTEMLER Fiziksel olarak klonlanamayan fonksiyonlar (PUF) ile güvenlik etiketlerinin üretim yöntemi olup özelligi, i. -OH grubu ile sonlanmis ve yüzeye kaplandiginda su temas açisi en az 60 derece olan polimerin çözeltisi ile film olusturacak sekilde kati yüzey üzerine 1-lOO nm kalinlikta kaplanmasi, ii. Yüzey üzerine kaplanan polimer filmin isitilarak kovalent bag ile kati yüzeye baglanmasi, iii. Polimer film ile kaplanan kati yüzeyin reaktif gruplar içeren polimerlerin çözeltisi ile l-50 nm kalinlikta kaplanmasi, iV. Reaktif grup içeren polimer çözeltisi ile kaplanan, öncesinde polimer film ile kaplanmis kati yüzeyin isitilmasiyla yüzeyde fiziksel olarak klonlanamayan fonksiyon olusturulmasi, V. Polimer ile etkilesime girecek kimyasal gruplara sahip nanomalzeme, biyomalzeme, boyar madde veya isik saçinimi saglayan parçaciklari içeren solüsyonun kimyasal veya elektrostatik olarak fiziksel olarak klonlanamayan fonksiyonlara baglanmasi ve baglanan nanomalzemelerin sagladigi özgün isima, isik saçma, Raman saçilmasi, karanlik alan saçilmasi ile elde edilen görüntülerden güvenlik etiketlerinin olusturulmasi, Islem adimlarini içermesidir. Istem Ve göre yöntem olup özelligi, iii. adimda ayrica reaktif gruplar içeren polimerlerin çözeltisinin, polimer ile etkilesime girecek kimyasal gruplara sahip nanomalzeme, biyomalzeme, boyar madde veya isik saçinimi saglayan parçaciklar ile karistirilarak polimer film ile kaplanan kati yüzeye kaplanmasidir. Istem lle göre yöntein olup özelligi, bahsi geçen -OH grubu ile sonlanmis ve yüzeye kaplandiginda su temas açisi en az 60 derece olan polimerin polistiren olmasidir. Istem 1`e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen -OH grubu ile sonlanmis ve yüzeye kaplandiginda su temas açisi en az 60 derece olan polimerin çözeltisinin, polistirenin agirlikça %0,5-%5 toluen çözeltisi olusturacak sekilde çözülmesi ile elde edilen çözelti olmasidir. Istem l'e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen isitilma kosullarinin 120-3000C arasinda olmasidir. Istem l”e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen reaktif gruplar içeren polimerin poli(2- Vinilpiridin) veya poli(4-vinilpiridin) olmasidir. Istem 1”e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen reaktif gruplar içeren polimerlerin çözeltisinin, poli(2-Vini1piridin)in veya poli(4-Vini1piridin)in agirlikça %0,25-%3 N,N dimetilformamid (DMF) çözeltisi olusturacak sekilde çözülmesi ile elde edilen çözelti olmasidir. Istem 1”e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen kaplamanin döndürme, sprey veya damlatma yöntemi ile yapilmasidir. Istem 1”e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen nanomalzemenin küresel altin nanopartikülleri, küresel gümüs nanopartikülleri, CdSe kuantum noktaciklari, platinyum nanopartikülleri, titanyum dioksit nanopartikülleri, altin nanoçubuklar veya flüoresan özellikte nanomalzeme olmasidir. Istem 1 ”e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen biyomalzemenin boya ile isaretlenmis DNA veya flüoresan özellikte protein olmasidir. Istem 1”e göre yöntem olup, bahsi geçen boyar maddenin rodamin, metilen mavisi veya yesil isiyan protein olmasidir. Istem lie göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen isik saçinimi saglayan parçaciklarin kuantum noktacik, perovskit nanokristal veya karbon nokta olmasidir. Istem l“e göre yöntem olup özelligi, bahsi geçen nanomalzeme, biyomalzeme, boyar madde veya isik saçinimi saglayan parçaciklari içeren solüsyonun fiziksel olarak klonlanamayan fonksiyonlari içeren yüzeye damlatilmasi, 30 dakika-3 saat arasinda bekletilmesi ve takiben su ile sonikasyon altinda yikanmasi ile klonlanamayan fonksiyonlari içeren yüzeyin islevsellestirilmesidir. Fiziksel olarak klonlanamayan fonksiyon (PUF) ile üretilen güvenlik etiketi olup özelligi, istem l”e göre yöntem ile elde edilmis olmasidir.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TR2019/21827A TR201921827A2 (tr) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Poli̇mer i̇nce fi̇lm temelli̇ fi̇zi̇ksel olarak klonlanamayan güvenli̇k eti̇ketleri̇ni̇n üreti̇mi̇ |
EP20904342.1A EP3911451B1 (en) | 2019-12-26 | 2020-11-27 | Fabrication of physically unclonable security labels based on polymer thin films |
PCT/TR2020/051182 WO2021133305A1 (en) | 2019-12-26 | 2020-11-27 | Fabrication of physically unclonable security labels based on polymer thin films |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TR2019/21827A TR201921827A2 (tr) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Poli̇mer i̇nce fi̇lm temelli̇ fi̇zi̇ksel olarak klonlanamayan güvenli̇k eti̇ketleri̇ni̇n üreti̇mi̇ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TR201921827A2 true TR201921827A2 (tr) | 2021-07-26 |
Family
ID=76574935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TR2019/21827A TR201921827A2 (tr) | 2019-12-26 | 2019-12-26 | Poli̇mer i̇nce fi̇lm temelli̇ fi̇zi̇ksel olarak klonlanamayan güvenli̇k eti̇ketleri̇ni̇n üreti̇mi̇ |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3911451B1 (tr) |
TR (1) | TR201921827A2 (tr) |
WO (1) | WO2021133305A1 (tr) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2619068A (en) * | 2022-05-26 | 2023-11-29 | Quantum Base Ltd | Optically readable physical unclonable functions |
CN115216861B (zh) * | 2022-07-22 | 2023-07-28 | 河南大学 | 基于金属-介电-发光同轴多层复合纳米纤维的puf器件以及采用该器件生成密钥的方法 |
WO2024033416A1 (en) * | 2022-08-09 | 2024-02-15 | Meta Materials Inc. | Plasmonic physically unclonable functions |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0583709B1 (en) * | 1992-08-17 | 1999-05-06 | THOMSON multimedia | Unforgeable identification device, identification device reader and method of identification |
IT1393124B1 (it) * | 2009-03-05 | 2012-04-11 | Muffatti | Dispositivo di identificazione univoca di un prodotto nonche' metodo ed apparecchiatura di realizzazione di detto dispositivo |
GB2497032B (en) * | 2010-09-22 | 2013-12-25 | Ibm | Product embodying a physical unclonable function |
US9279759B2 (en) * | 2012-05-01 | 2016-03-08 | University Of Maryland, College Park | Nanoparticle array with tunable nanoparticle size and separation |
US10056905B1 (en) * | 2017-07-28 | 2018-08-21 | Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. | Nanomaterial-based physically unclonable function device |
CN110569948B (zh) * | 2019-09-23 | 2023-02-07 | 河北师范大学 | 一种利用人工智能进行识别的物理不可克隆性结构色防伪标签 |
-
2019
- 2019-12-26 TR TR2019/21827A patent/TR201921827A2/tr unknown
-
2020
- 2020-11-27 WO PCT/TR2020/051182 patent/WO2021133305A1/en unknown
- 2020-11-27 EP EP20904342.1A patent/EP3911451B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3911451B1 (en) | 2023-08-16 |
WO2021133305A1 (en) | 2021-07-01 |
EP3911451C0 (en) | 2023-08-16 |
EP3911451A1 (en) | 2021-11-24 |
EP3911451A4 (en) | 2022-05-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3911451B1 (en) | Fabrication of physically unclonable security labels based on polymer thin films | |
Abdollahi et al. | Photoluminescent and chromic nanomaterials for anticounterfeiting technologies: recent advances and future challenges | |
Liu et al. | Unclonable perovskite fluorescent dots with fingerprint pattern for multilevel anticounterfeiting | |
Torun et al. | Physically unclonable surfaces via dewetting of polymer thin films | |
Rawtani et al. | Emerging strategies and applications of layer-by-layer self-assembly | |
Potapova et al. | Semiconductor nanocrystals with multifunctional polymer ligands | |
Wang et al. | Recognition of latent fingerprints and ink-free printing derived from interfacial segregation of carbon dots | |
Yoon et al. | Recent functional material based approaches to prevent and detect counterfeiting | |
Sohn et al. | Fabrication of the multilayered nanostructure of alternating polymers and gold nanoparticles with thin films of self-assembling diblock copolymers | |
Jiang et al. | Collective and individual plasmon resonances in nanoparticle films obtained by spin-assisted layer-by-layer assembly | |
Gupta et al. | Poly (2‐(dimethylamino) ethyl methacrylate) brushes with incorporated nanoparticles as a SERS active sensing layer | |
Chen et al. | Covalent patterning and rapid visualization of latent fingerprints with photo-cross-linkable semiconductor polymer dots | |
Tong et al. | Single polyelectrolyte microcapsules fabricated by glutaraldehyde‐mediated covalent layer‐by‐layer assembly | |
JP4682177B2 (ja) | 電気泳動表示装置用マイクロカプセル、その製造方法およびその用途 | |
CN106460167B (zh) | 化学气相沉积方法 | |
Lee et al. | Free-standing nanocomposite multilayers with various length scales, adjustable internal structures, and functionalities | |
Homaeigohar et al. | Switchable plasmonic nanocomposites | |
Bhat et al. | Orthogonal surface‐grafted polymer gradients: A versatile combinatorial platform | |
Li et al. | Inkjet Printed Physically‐Unclonable Structural‐Color Anticounterfeiting Labels with Convenient Artificial Intelligence Authentication | |
Zaier et al. | Generating highly reflective and conductive metal layers through a light-assisted synthesis and assembling of silver nanoparticles in a polymer matrix | |
CN105206175A (zh) | 基于图案化金属纳米复合材料的防伪标识及其制作方法 | |
Dilag et al. | Nanotechnology as a new tool for fingermark detection: a review | |
Rella et al. | Tests in controlled atmosphere on new optical gas sensing layers based on TiO2/metal-phthalocyanines hybrid system | |
US20210157888A1 (en) | Secure access with dendritic identifiers | |
Sakir et al. | Silver nanoflowers with SERS activity and unclonable morphology |