电子束原位辐照生物塑料制备不可克隆荧光标签及其防伪应用研究

本综述创新性地提出利用电子束辐照聚乳酸（PLA）生物塑料原位生成碳点（CDs），实现可调控的确定性/随机性荧光图案制备，为防伪领域提供高安全性物理不可克隆函数（PUFs）解决方案。该方法兼具环境友好性（无需添加剂）与工艺精确性（电子剂量调控），在食品药品包装防伪领域具重大应用潜力。

　　

Result and discussion

与聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯类似，聚乳酸（PLA）同样可通过电子束辐照诱导发光现象。电子束辐照在PLA薄膜表面形成荧光特征的机理归因于聚合物基体的局部热分解与碳化过程——高能电子与聚合物链相互作用，导致C–C和C–O键断裂，促使碳原子重排形成sp²杂化结构的纳米级石墨域。这些sp²杂化石墨域构成共轭π体系，具备吸光和发光能力，从而赋予材料光致发光特性。

Conclusion

电子束辐照被证实是一种在PLA薄膜表面制备荧光图案的有效方法。这些图案通过碳点（CDs）原位形成，无需额外添加荧光墨水，且其特性可通过电子剂量精确调控。实验条件可灵活设计以产生可重复的确定性图案，或利用工艺内在随机性生成不可复制的非确定性图案。