Линии в продуктовом магазине могут стать такими же устаревшими, как молочники, если новый тег, который пытается заменить штрих-коды, становится обычным явлением.
Исследователи из Национального университета Суньхон в Сунчхоне, Южная Корея и Университет Райса в Хьюстоне создали радиочастотную идентификационную метку, которая может быть напечатана непосредственно на зерновых ящиках и картофельных чипсах. В теге используются чернила, покрытые углеродными нанотрубками, для печати электроники на бумаге или пластике, которые могут мгновенно передавать информацию о телеге, полной продуктов.
«Вы можете запустить свою тележку с помощью детектора, и он немедленно сообщает вам, что находится в тележке», - говорит Джеймс М. Тур из Университета Райса, чья исследовательская группа изобрела чернила. «Больше никаких строк, вы просто уходите со своими вещами».
RFID-метки уже широко используются в паспортах, библиотечных книгах и гаджетах, которые позволяют машинам летать через платные листы без наличных. Но эти теги сделаны из кремния, который дороже бумаги и должен застревать на продукте в качестве второго шага.
«Это потенциально намного дешевле, печатая его как часть пакета, - говорит Тур.
Новый тег, о котором сообщается в мартовском выпуске IEEE Transactions on Electron Devices, стоит около трех центов для печати по сравнению с примерно 50 центов для каждого тега на основе кремния. Команда надеется, что в конечном итоге эта стоимость будет стоить ниже одного цента за тег, чтобы сделать их конкурентоспособными на рынке. Он может хранить один бит информации - по существу 1 или 0 - в области размером с визитную карточку.
Это не так много по сравнению с компьютерными чипами, но Tour говорит, что этот тег - всего лишь «доказательство концепции». Соавтор исследования Гьюцзинь Чо из Университета Суньхон вместе с командой Исследовательского центра Печатной электроники корпорации Paru в Сунчхоне, Корея, работают, чтобы упаковать больше транзисторов в меньшую область, чтобы в конечном счете сжать 96 бит на метку с 3 квадратами сантиметра. Этого было бы достаточно, чтобы дать уникальный идентификационный код каждому элементу в супермаркете, а также информацию о том, как долго элемент находился на полке, говорит Тур.
Эти метки стали возможными благодаря созданию полупроводниковых чернил, которые содержат углеродные нанотрубки, которые будут удерживать электрический заряд. По словам Тур, транзистор должен быть полностью полупроводником для хранения информации. Если есть какие-либо биты проводящего металла, который легко перемещает электрические заряды, то сбор информации задерживается быстро.
Смесь нанотрубок, созданных в лаборатории Тур, включает как полупроводниковые нанотрубки, так и проводящие нанотрубки. Разделение проводящих нанотрубок - «ужасный опыт», - говорит Тур. «Им очень больно отделяться». Поэтому вместо этого команда разработала способ покрытия проводящих нанотрубок в полимере, чтобы защитить электрический заряд и позволить чернилам быть чисто полупроводниковыми.
Как только у них были чернила, Чо и его коллеги построили рулонные принтеры для переноса чернил на последний материал. Тэги печатаются в трех слоях, и одно из оставшихся препятствий, чтобы метки хранили больше памяти в меньшем пространстве, - это улучшение выравнивания этих слоев, говорит Чо.
«Работа впечатляет, - комментирует Томас Н. Джексон из Университета штата Пенсильвания в Университетском парке, который также разрабатывает гибкую электронику. Он считает, что будет сложно конкурировать с кремнием, который хорошо зарекомендовал себя в сфере упаковки потребительских товаров. Но подобная технология может быть использована для того, чтобы делать то, что кремний не может сделать, говорит он, например, делать умные повязки, которые могут воспринимать инфекции или свежую пищевую упаковку.
И для тех, кто предпочел бы, чтобы их еда не транслировала радиоволны после его возвращения домой, не бойтесь. Тур говорит, что сигналы могут быть заблокированы путем упаковки продуктов из алюминиевой фольги.