Nano-etykiety RFID mają zastąpić kody kreskowe

Nano-etykiety RFID mają zastąpić kody kreskowe

Zespół naukowców Jamesa Toura z Rice University, we współpracy z zespołem Gyou-jin Cho z koreańskiego Sunchon National University, opracowali niedrogi, drukowany przekaźnik, który może być zamocowany na opakowaniu pozostając przy tym niedostrzegalnym dla oka.

Technologia wykorzystuje atrament zawierający węglowe nanorurki, opracowany w laboratoriach Rice. Atrament ten służy wytworzeniu tranzystorów cienkowarstwowych, stanowiących kluczowy element etykiet RFID, które mogą być nadrukowywane na papier, czy plastik.

„Zmierzamy w kierunku społeczeństwa, w którym RFID odgrywać będzie kluczowa rolę.” – powiedział Gyou-jin Cho wyrażając przy tym przekonanie, że technologia ta dojrzeje w przeciągu pięciu najbliższych lat. Zespół Cho opracowuje elektronikę, oraz proces drukowania, który pozwoli obniżyć koszt druku etykiet do kilku groszy za sztukę, przyczyniając się do ich upowszechnienia.

Etykiety RFID są już dziś obecne niemalże wszędzie. Miniaturowe elektroniczne przekaźniki służą do identyfikowania i śledzenia produktów, oraz zwierząt. Znajdują się w paszportach, książkach bibliotecznych, oraz miejscach poboru opłat. Technologia stojąca za RFID sięga lat czterdziestych dwudziestego wieku, gdy Léon Theremin, radziecki wynalazca nazywającego się tak jak on syntezatora, skonstruował urządzenie szpiegowskie czerpiące energię z przesyłanych fal radiowych. Etykiety RFID jako takie pojawiły się w latach siedemdziesiątych dwudziestego wieku i były powszechnie wykorzystywane, między innymi do śledzenia kontenerów podróżujących po całym świecie.

Jednakże etykiety RFID do niedawna w dużej mierze opierały się na krzemie. Natomiast nadrukowanie papierowych, czy plastikowych etykiet na opakowaniu pozwoliłoby radykalnie obniżyć koszty. Według Cho, opracowana przez niego technika, wykorzystująca zamiast drukowania, proces rytowania, pozwoliłaby zastąpić kody kreskowe właśnie etykietami RFID.

Cho i Tour zaprezentowali trzystopniowy proces drukowania etykiet, zawierający antenę, elektrody i warstwy dielektryczne, znajdujące się na plastikowej folii. Zespół Cho pracuje nad 16 bitowymi etykietami, które pozwalałyby przechowywać więcej informacji i mogłyby być drukowane również na papierze. Cho i Tour spotkali się na Rice w 2005 roku. „Profesor Tour polecił nam wykorzystać do drukowania tranzystorów cienkowarstwowych jednowarstwowych nanorurek węglowych.” – powiedział Cho.

Laboratorium Toura wspiera projekt i okazjonalnie gości studentów Cho. Według Toura, Rice jest właścicielem połowy zgłoszonego patentu. Twierdzi on jednak, że „jest to w całości projekt Gyou-jina. Jesteśmy doradcami i wciąż podsyłamy mu czasem materiały.” – powiedział Tour.

Drukowane RFID są praktyczne, gdyż są one pasywne. Etykiety uruchamiają się, gdy docierają do nich fale radiowe o odpowiedniej częstotliwości. Przesyłają wtedy informacje, które zawierają. „Gdy nie ma źródła zasilania, ich żywotność jest nieograniczona. emitują, gdy odbierają sygnał radiowy.” – powiedział Tour.

Wciąż jest jednak kilka kwestii utrudniających komercjalizację. Po pierwsze, urządzenie musi zostać zminiaturyzowane do rozmiaru kodu kreskowego. Obecnie jest trzykrotnie większe. Druga przeszkoda, to zbyt mały zasięg, który musi zostać zwiększony.

„Obecnie, nadajnik musi być dość blisko etykiet, jednakże wciąż zwiększamy tę odległość.” – stwierdził Tour.

Tour uspokaja przekonując, że nanorurek nie zabraknie. „Ilość nanorurek w jednej etykiecie RFID jest mniejsza niż pikogram. A zatem z jednego grama można wyprodukować bilion etykiet. Nasz reaktor jest w stanie wyprodukować jeden gram nanorurek na godzinę, co stanowi ilość wystarczającą do zaopatrzenia w etykiety każdego przedmiotu w Walmart.” – przekonuje Tour.

(lk)