Grenoble Alpes 대학의 연구원은 PowerCoat 용지에 금속 기반 잉크를 사용하여 NFC (Near Field Communication) 13.56MHz RFID 태그에 전자 장치를 인쇄하는 방법을 개발했습니다. 이 시스템은 태그의 루프 안테나를 만들기 위해 전도성 잉크에 대한 두 가지 인쇄 방법과 세 가지 소결 방법으로 테스트되었습니다. 이 작업은 Gardanne에있는 Provence의 Center de Microélectronique de Saint-Etienne의 연구원 Mohamed Saadaoui와 함께 수행되었습니다.

이 연구는 전자 회로 인쇄용으로 설계된 종이 제품 Arjowiggins 브랜드 인 PowerCoat를 사용하여 Arjowiggins 제지 회사가 후원 한 Victor Thénot의 박사 논문으로 수행되었습니다.

"종이에 금속 기반 잉크의 인쇄 및 선택적 소결, 산업 생산을위한 RFID-HF 루프의 전기적 특성 최적화"라는 제목의이 프로젝트는 인쇄 된 선거를 위해 특별히 고안된 매끄러운 종이 기판을 활용합니다. Thénot의 박사 학위 논문 방어는 2017 년 7 월에 이루어졌으며 현재 종이 형태로 발표되고 있습니다.

대부분의 NFC 태그 및 기타 수동형 RFID 태그는 에칭 된 구리 또는 알루미늄 안테나와 폴리이 미드 기판 또는 PET, PEN 또는 PVC 소재에 적용된 칩으로 제작됩니다. 전자 제품이 인쇄되는 경우 일반적으로 플라스틱 기재의 전도성 잉크를 사용하여 인쇄합니다. 그러나 그르노블 알프스 (Grenoble Alpes) 연구원은 플라스틱 기재와 함께 인쇄 된 버전과 인쇄되지 않은 버전의 태그는 모두 탄소 발자국이 상당하다는 점에 주목했다.

이 그룹은 재생 가능한 솔루션을 제공 할 방법을 모색하고 있다고 Grenoble Alpes 대학의 연구 엔지니어 인 Denis Curtil은 종이에 인쇄 된 RFID 태그를 사용하여 우수한 성능을 제공한다고 설명합니다. 그들은 인쇄 가능한 태그 시스템을 설계하여 RFID 태그에 일반적으로 사용되는 플라스틱, 재활용 불가능한 소재에 대한 대안을 태그 메이커에게 제공한다고 그는 말합니다.

종이에 존재하는 셀룰로오스 섬유는 지구상에서 가장 풍부한 폴리머 역할을한다고 연구자들은 말했다. 그루 노블 알프 대학 (University of Grenoble Alpes) 부교수이자 프로젝트 감독관 인 Nadège Reverdy-Bruas는 "이 소재는 종이이며,이 자원은 바이오 기반, 재생 가능 및 재활용 가능합니다. "또 다른 장점은 인쇄 전자 제품 전용 기판에 비해 저렴한 비용이다."

그르노블 알프스 (Grenoble Alpes) 연구원은 가공 중에 섭씨 180 도의 열을 견딜 수있는 종이가 필요했습니다. 연구팀은 180도 이상의 열을 가하지 않고도 종이 위에 잉크 재료를 전도성으로 만들기 위해 잉크 도포 후 소결 공정을 사용했습니다. 연구원들은 스크린 인쇄와 플 렉소 그래픽 (flexography)과 같은 태그를 인쇄하는 두 개의 프로세스를 사용하여 각각 4 턴 패턴의 NFC 안테나 루프를 만들었습니다. 그런 다음 태그의 잉크 기하학적 특성 (예 : 두께)을 측정하고 전기 성능을 테스트했습니다.

스크린 인쇄의 경우 안테나는 폴리 에스테르 메쉬 스크린이있는 ASM SMT Solutions DEK Horizon 03i 프린터를 사용하여 PowerCoat 용지에 인쇄되었습니다. 결과 태그 인 Reverdy-Bruas는 전기적 성능면에서 마이크로 입자 잉크의 최고 품질임을 입증했습니다.

플 렉소 그래픽 롤 대 롤 프로세스는 유체 잉크가 달린 아니 록크 조각 실린더 (anilox-engraved cylinder)로 구성됩니다. 이 방법에서, 잉크는 인쇄판 (릴리프 (relief) 내의 포토 폴리머) 상에 전사 된 다음 종이 기재 상에 전사된다. Curtil은 "이 공정의 장점 중 하나는 종이와 플라스틱에 포장 및 라벨링에 널리 사용된다는 것입니다."라고 말했습니다.

플 렉소 그래픽 버전은 30cm 폭의 릴과 2 개의 뜨거운 공기 건조기를 갖춘 릴 - 대 - 릴 (reel-to-reel) 기계와 분당 8 미터의 속도로 적외선 및 Adphos-NIR 드라이버로 구성됩니다. 그러나이 방법의 품질은 3 가지 중 가장 낮았습니다. 최종 결과 인 전기적 성능의 측면에서 보면 미세 입자를 사용한 스크린 인쇄보다 다소 낮습니다.

소결은 논문에서 잘 작동한다고 연구자들은 판단했다. NFC 태그는 화학 에칭 태그의 감도에서 조사에 응답하지 않았습니다. 그러나 Curtil은 스마트 폰에 내장 된 NFC 리더를 통해 태그를 읽는 대부분의 NFC 애플리케이션을 사용할 수있을만큼 충분히 잘 작동한다고 Curtil은 말합니다.

Reverdy-Bruas는이 NFC 인쇄 방법을 사용하여 플라스틱 버전보다 가격이 저렴하고 재생 가능할뿐만 아니라 종이 제품에 더 쉽게 내장 될 수 있다고 말합니다. "이제 모든 인쇄 매체에 정보를 통합 할 수있게되었습니다."라고 그녀는 말합니다.