Des capteurs sans fil sans puce pourraient réduire l’impact environnemental des étiquettes électroniques

Selon les chercheurs, une nouvelle forme d’étiquette électronique plus durable pourrait contribuer à réduire l’impact environnemental considérable causé par les technologies RFID à usage unique.

Des ingénieurs de l'Université de Glasgow ont développé un nouveau système d'étiquette sans fil, capable d'identifier des objets et de mesurer la température sans utiliser de micropuces.

Au lieu de cela, les étiquettes utilisent des bobines peu coûteuses et un matériau de détection fabriqué à partir d'une forme de caoutchouc de silicone appelé PDMS et de fibres de carbone. Les bobines, plus petites que celles trouvées dans les cartes de crédit , absorbent les signaux électromagnétiques d'un lecteur portatif à l'aide d'ondes électromagnétiques .

Les chercheurs affirment que leurs nouvelles étiquettes, moins polluantes, pourraient contribuer à réduire la dépendance du secteur de la vente au détail aux puces RFID, qui utilise plus de 10 milliards d'étiquettes chaque année. La plupart des étiquettes ne sont utilisées qu'une seule fois et finissent dans une décharge sans recyclage approprié des composants électroniques.

Les nouvelles étiquettes conçues par l'équipe sont capables de transmettre des informations d'identification et de mesurer la température en temps réel. Elles peuvent être lues par des appareils portables sans fil coûtant moins de 1éà €.

Ces étiquettes pourraient contribuer à créer de futures générations d’« emballages intelligents » qui pourraient également mesurer le pH ou l’humidité, fournissant aux détaillants des avertissements lorsque les aliments risquent de se gâter ou de contenir des bactéries nocives.

Les étiquettes flexibles et légères pourraient également trouver une utilisation dans les soins de santé et les vêtements intelligents, où elles pourraient surveiller discrètement les signes vitaux des porteurs.

Dans un article intitulé « Composites flexibles PDMS à conducteur chargé à grande surface pour capteurs de température multiplexés électromagnétiques sans fil et sans puce », publié dans Advanced Science , les chercheurs expliquent comment ils ont développé la technologie et l'ont testée dans des conditions de laboratoire.

Ils montrent comment les capteurs peuvent détecter des variations de température entre 20°C et 110°C. Cela pourrait contribuer à rendre les futurs capteurs sans fil moins chers et plus durables, car moins d'appareils seront désormais nécessaires pour couvrir la même plage de détection de température.

Les étiquettes ont particulièrement bien fonctionné entre 20°C et 60°C, la plage la plus pertinente pour la sécurité alimentaire et les applications médicales. Elles sont capables de réagir rapidement aux changements de température, en quelques secondes seulement pour enregistrer des changements significatifs.

Ils démontrent également comment plusieurs étiquettes peuvent être lues simultanément, en montrant trois capteurs fournissant des informations au dispositif de lecture simultanément, et peuvent fonctionner aussi bien à différentes distances du lecteur.

Le Dr Mahmoud Wagih, professeur à la James Watt School of Engineering de l'Université de Glasgow, est l'auteur correspondant de l'étude. Il a déclaré : « Le développement d'étiquettes de détection sans fil est essentiel pour surveiller la température dans les chaînes d'approvisionnement, en particulier dans les applications de sécurité alimentaire et médicales. En éliminant le besoin de micropuces, ces étiquettes sans puce pourraient réduire considérablement les coûts et les déchets électroniques par rapport aux capteurs RFID traditionnels. »

« Bien que divers efforts aient été déployés ces dernières années pour développer des appareils intelligents sans puce, nombre d'entre eux nécessitent un équipement spécialisé coûteux pour la lecture, ce qui limite leur potentiel dans les applications commerciales.

« Notre article montre comment plusieurs capteurs de température peuvent être lus simultanément à l'aide d'un appareil portable peu coûteux, ce qui pourrait en faire une perspective attrayante pour une adoption par un large éventail d'industries. »

Le Dr Benjamin King, de la James Watt School of Engineering, est co-auteur de l'étude. Il a déclaré : « La nouvelle technologie que nous avons développée utilise des matériaux bon marché et largement disponibles, et les étiquettes peuvent être fabriquées à l'aide d'un processus simple et évolutif. Nous espérons que ces caractéristiques uniques contribueront à l'adoption généralisée de la technologie dans les années à venir, contribuant ainsi à réduire les dommages environnementaux actuellement causés par les étiquettes RFID à usage unique. »

https://www.gla.ac.uk/news/headline_1143620_en.html

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202412066