袁江平博士团队顶级期刊：利用材料响应特性，3D打印防伪新突破

2024年9月29日，南极熊获悉，由袁江平博士领衔的智能设计与3D打印课题组联合香港城市大学吕坚院士（教授）、华南理工大学陈广学教授及英国利兹大学肖开达研究员在国际顶级期刊Materials Science & Engineering R（中国科学院一区，IF=31.6）发表题为“Materials vs digits: A review of embedded anti-counterfeiting fingerprints in three-dimensional printing”的综述研究文章，袁江平博士为该论文第一作者及第一通讯作者，吕坚院士为共同通讯作者。截至目前，这是该国际权威期刊首次发表3D打印防伪研究成果。

图1. 论文信息页截图

随着功能性打印材料开发不断取得突破，促进了3D打印深度产业化，与此同时，防止3D打印产品被篡改、伪造和破坏等核心挑战攻克也日益迫切。平面印刷品的防伪技术由来已久，但其方法并不普适于3D打印产品，因为3D打印产品的防伪特征嵌入方式有本质区别。该研究论文系统性梳理了平面印刷品及3D打印产品的防伪技术及应用，提出了基于材料响应特性和三维数字信息的两种3D打印嵌入策略，并全面剖析了不同成型原理下3D打印内嵌式防伪方法的优缺点。

图2. 材料与数字化的嵌入式防伪机理演示

研究表明：在利用材料响应特性的嵌入式防伪方法中，基于3D打印材料的光学特性、光谱特性和形变特性的创新防伪方法是3D打印材料嵌入式防伪的研究热点，其主要挑战在于便携式高效地无损检测方法突破；基于3D打印的数字信息交互技术，例如3D数字水印、3D识别码和无源射频标签是计算式防伪领域研究的热点，其主要挑战在于3D打印制品智造与防伪信息无缝嵌入集成工艺突破。最后，本文详细阐述了可与功能结构同步打印的嵌入式防伪特征的生成、集成、扩展、检测与预测一体化控制新思路，为颠覆性3D打印防伪技术创新及普适性3D打印嵌入防伪方法标准化提供了一个独特的视角。

图3. 代表性3D打印工艺嵌入式防伪特征多维对比

图4. 课题组3D打印防伪讨论：左（研二姜澳华）、中（袁江平老师）、右（研三周雨萌）

本论文的发表为我国3D打印产业防伪关键技术突破提供了重要理论支撑，此项工作也得到上海市浦江人才项目、广东省自然科学基金面上项目及教育部产学合作协同育人项目的支持。智能设计与3D打印课题组专注于创意智能生成及智造相关研究，已经有5名硕士生及10位本科生，欢迎更多顶刊冲刺的跨学科同学研究生报考本团队。

据悉，Materials Science and Engineering: R: Reports创办于1993年，是材料领域的高影响力顶级期刊，年发文量仅20余篇。期刊最新SCI影响因子31.6，在Materials Science Multidisciplinary领域的438本期刊中排名前2%，位列Q1分区。

论文信息：
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.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.mser.2024.100836.