Długie kolejki do kas w sklepach mogą stać się historią, jeśli nowa technologia powstała na uniwersytecie Rice zda egzamin. Naukowcy Uniwersytetu Rice, we współpracy z zespołem pod kierownictwem Cho Gyou-jin z Sunchon National University w Korei, wyszli z ideą tanich, drukowanych nadajników, które mogą być w niewidoczny sposób osadzone w opakowaniu. Pozwoliło by to, aby klient przechodził z koszykiem pełnym artykułów spożywczych lub innych towarów obok skanera w drodze do samochodu, a skaner czytałby wszystkie przedmioty w koszyku na raz, sumując je i wystawiając rachunek klientowi przy jednoczesnym uaktualnieniu sklepowego systemu inwentaryzacji.
Bardziej zaawansowana wersja może zbierać wszystkie informacje na temat zawartości magazynu w jednej chwili, co pozwala określić gdzie znajduje się każdy produkt w danym momencie. Technologia zgłoszona w marcowym wydaniu czasopisma IEEE Transactions na Electron Devices opiera się na nanorurkowym, węglowym atramencie do drukarek atramentowych opracowanych w laboratorium James-a Tour-a na Uniwersytetu Rice, T.T. i W.T. szefa wydziału chemii jak również profesora inżynierii mechanicznej, inżynierii materiałowej i informatyki. Atrament jest używany do tworzenia tranzystorów cienkowarstwowych, które są kluczowym elementem identyfikacji częstotliwościowo-radiowej (RFID) i które mogą być drukowane na papierze lub tworzywach sztucznych.
„Zmierzamy do czasów, w którym RFID jest kluczowym graczem”, powiedział Cho, profesor inżynierii drukowania elektroniki w Suchon, który oczekuje, że ta technologia dojrzeje w ciągu pięciu lat. Cho i jego zespól rozwijają elektronikę, jak również proces drukowania roll-to-roll, co spowoduje spadek ceny druku etykiet do grosza za sztukę i tym samym ich wszechobecność.
Znaczniki RFID są już prawie wszędzie. Małe elektroniczne nadajniki są już używane do identyfikacji i śledzenia produktów i zwierząt gospodarczych. Są w paszportach, książkach z biblioteki i sterownikach urządzeń, które pozwalają przejść przez punkt poboru opłat.
Technologia RFID sięga 1940-stego roku, kiedy to Léon Theremin wynalazł instrument do tworzenia nazwanej przez niego samego muzyki elektronicznej, który dało się usłyszeć w wielu filmach science fiction i horrorach lat pięćdziesiątych. Wymyślił także urządzenie szpiegowskie dla ZSRR do retransmisji drogą radiową. RFID powstał w latach 70-tych i został powszechnie przyjęty przez Departament Obrony USA i przemysł w celu śledzenia kontenerów wysyłkowych - jaką drogę przebywają na całym świecie.
Do tej pory RDIF są w dużej mierze oparte na krzemie. Drukowanie papierowych lub plastikowych tagów to znaczące obniżenie kosztów. Cho oczekuje, że jego technika roll-to-roll, która wykorzystuje proces druku wklęsłego, zastąpi kody kreskowe obecnie umieszczane na prawie wszystkim co można kupić.
Cho, Tour i ich zespół przedstawił w dzienniku trzy stopniowy proces drukowania jedno bitowych tagów zawierających antenę, elektrody i warstwy dielektryczne drukowane na folii. Laboratorium Cho obecnie pracuje nad 16-sto bitowymi tagami, które posiadają więcej praktycznych informacji i mogą być również drukowane na papierze.
Cho natknął się na tusz Tour-a podczas spędzania urlopu naukowego w Rice w 2005 roku. „Profesor Tour jako pierwszy zlecił stosowanie jednościennych, węglowych nanorurek do drukowania tranzystorów cienkowarstwowych”, powiedział Cho.
Laboratorium Tour-a wciąż wspiera projekt – pełni rolę doradcy i okazjonalnie gości studentów Cho. Rice jest właścicielem połowy patentu opracowywanej technologii. „Ale Gyou-jin wykonał ciężką pracę i jest to jego solowy projekt”, powiedział Tour. „Jesteśmy nadal doradcami i wciąż wysyłamy im surowce” – jednościanowe, węglowe nanorurki produkowane w Rice.
Druki RFID są praktyczne, ponieważ są pasywne. Tagi są zasilane przez fale radiowe o odpowiedniej częstotliwości i dopiero wtedy zwracają zawarte w nich informacje. ”Jeśli nie posiadają źródła zasilania, to nie posiadają limitu życia. Dopiero kiedy odbierają sygnał RF to zaczynają emitować informacje” powiedział Tour.
Istnieje kilka przeszkód do komercjalizacji. Po pierwsze urządzenie musi być zmniejszone do wielkości kodu kreskowego, to jest do około jednej trzeciej wielkości przedstawionej w artykule. Po drugie należy zwiększyć jego zakres.
„Obecnie nadajniki posiadają bardzo mały zasięg, ale co chwila udaje się ten zasięg powiększyć”, powiedział Tour. „Praktyczną odległością koszyku jest jeden metr. Jednak oczekiwanym rozwiązaniem jest uzyskanie odpowiedzi od nadajnika od każdego elementu w sklepie – gdzie jest na pólkach, ich daty przydatności, produkcji i innych.
„W zasięgu 300 m dostępne by były wszystkie informacje w czasie rzeczywistym o produktach znajdujących się w magazynie. Jeśli coś jest z tyłu półki – wiadomo o tym. Jeżeli zbliża się koniec terminu przydatności do spożycia wiadomo, że należy przenieść w atrakcyjniejsze miejsce.
Tour rozwiał obawy o los nanorurek w opakowaniu. „Ilość nanorurek w tagu RFID jest prawdopodobnie mniejsza niż w jednym pikogramie tych rurek. Oznacza to, że można ich wyprodukować nawet trilion z jednego grama nanorurek – minimalne koszty. Nasz reaktor HiPco produkuje gram nanorurek w ciągu godziny, co wystarcza do oznakowania każdego produktu w każdym sklepie.
„W rzeczywistości, dużo więcej nanorurek naturalnie występuje w środowisku, więc śmiało można powiedzieć, że ryzyko jest minimalne. Nawet nieskończenie małe.”
Na podstawie: www.sciencedaily.com