Nanovamzdinis RFID: geresni brūkšniniai kodai?

Radijo dažnio identifikavimo (RFID) žymos palengvino kelių mokesčių ir viešojo transporto bilietų mokėjimą. Tačiau etiketės, pagamintos iš silicio, vis dar yra per brangios, kad pakeistų visur esančius brūkšninius kodus, kurie taip pat pagreitintų maisto prekių parduotuvių atsiskaitymo eilutes nuotoliniu būdu nuskaitant produktą, kol jis vis dar yra krepšelyje.

Suvynioti: Plastikinės RFID žymos, atspausdintos naudojant ritininį ritinį, gali pakeisti brūkšninius kodus, jei kūrėjai gali sumažinti kainą iki cento ar mažiau.

Pigios plastikinės RFID žymos netrukus gali tai pakeisti. Sunčono (Pietų Korėjos) tyrėjai atspausdino RFID grandines ant plastikinių plėvelių, taikydami pramoninių metodų derinį: spausdinimą iš ritinėlio į ritinį, spausdinimą rašaliniu būdu ir silikoninės gumos štampavimą. Jie naudoja rašalą, kuriame yra įvairių medžiagų - sidabro, anglies nanovamzdelių ir nanodalelių-polimero hibrido, kad nusodintų grandinės komponentus, tokius kaip kondensatoriai ir tranzistoriai, sluoksnis po sluoksnio.

Gyojinas Cho, spausdintos elektronikos inžinerijos profesorius Sunchono nacionalinis universitetas , kuris vadovavo darbams, skaičiuoja, kad etiketės kainavo tris centus už vienetą. Norint pakeisti brūkšninius kodus, RFID žymos turės kainuoti centą ar mažiau. Tačiau Cho teigia, kad tai turėtų būti pasiekiama, jei visi žymos sluoksniai gali būti deponuojami naudojant ritinio į ritinį procesą. Jis sako, kad dabartinio prototipo versija, galinti sutalpinti naudingus duomenų kiekius, turėtų pasirodyti rinkoje vėliau šiais metais.

Naujosios RFID žymos bus pirmasis produktas, kuriame bus naudojami spausdinti tranzistoriai, pagaminti iš anglies nanovamzdelių. Mokslininkai nanovamzdelių rašalus kuria jau dešimtmetį, tačiau kol kas vienintelis rinkoje esantis nanovamzdelių elektroninis gaminys yra ekrano elektrodų plėvelė. Rickas Jansenas iš anglies nanovamzdelių rašalo gamintojo Pietvakarių nanotechnologijos teigia, kad geros kokybės nanovamzdelių dažai, kurie yra vienodi ir pakankamai klampūs, kad būtų galima spausdinti, buvo brangūs.

Pagaminti tranzistorius naudojant nanovamzdelių rašalą taip pat sunku, nes paprastai du trečdaliai mišinių yra puslaidininkiai, o trečdalis – metaliniai, o metalinis komponentas daro mišinį apskritai laidų. Cho ir mokslininkai iš Paru Corporation Sunchon užpatentavo paprastą nanovamzdelių rašalo puslaidininkiškumo procesą. Jie padengia metalinius vamzdelius tirpale polimeru. Suplakite juos su tam tikrais polimerais, suvyniokite ir tiesiog palikite, sako Rice universiteto chemijos profesorius. Džeimso turas , kuris taip pat dalyvavo naujame darbe.

Gauti tranzistoriai yra dideli ir neprilygsta silicio prietaisams. Tačiau, sako Tour, RFID žymos jiems puikiai tinka, nes jums reikia tik kelių bitų.

Sukurti tranzistorių matricas, kurios valdytų pikselius lanksčiame ekrane su nanovamzdelių rašalu, būtų sudėtingiau. Jis sako, kad naudojant ekranus reikia geresnių tranzistorių. Galime spausdinti mažus tranzistorius anglies nanovamzdelių rašalu, tačiau atspausdinti didelį jų skaičių gerai išlygiavus yra sunku. Nepaisant to, Cho sako, kad Korėjos komanda kuria ekrano valdymo grandines su savo nanovamzdelių tranzistoriais.

Pasyviosios RFID žymos, naudojamos objektams sekti, yra sudarytos iš dviejų pagrindinių dalių: silicio integrinio grandyno ir antenos, kuri paprastai gaminama iš kieto vario arba spausdinamo sidabro rašalo. Antenos ritė fiksuoja kintamosios srovės maitinimą iš skaitytuvo radijo dažnio signalo, o kintamosios srovės galia paverčiama nuolatinės srovės galia lygintuvo grandinėje. Kita grandinė naudoja šią galią, kad generuotų signalus, kurie perduodami atgal į skaitytuvą, perduodant žymoje saugomą informaciją.

Cho ir jo kolegos pradeda naudoti ritininio ritinio procesą, kad nusodintų antenos ritinius, apatinį sidabrinio rašalo elektrodo sluoksnį ir vėlesnį izoliacinį sluoksnį – bario titanato nanodalelių ir polimero hibridinį rašalą. Tada jie nuleido anglies nanovamzdelių rašalo sluoksnius, naudodami rašalinį spausdintuvą, kad sukurtų grandinės tranzistorius. Galiausiai jie naudoja silikoninės gumos antspaudą, kad atspausdintų kondensatorius ir diodus, reikalingus RFID žymos lygintuvo grandinei. Jie naudoja kobaltu legiruotų cinko oksido nanolaidelių rašalą, kad sudarytų puslaidininkinį diodo sluoksnį, o aliuminio pasta – viršutiniams elektrodams. Tyrėjai apibūdina savo procesą kovo mėnesio numeris žurnalo IEEE operacijos elektroniniuose įrenginiuose .

Užbaigta žyma yra tris kartus didesnė už standartinį brūkšninį kodą, joje saugomas tik vienas informacijos bitas, 1 arba 0, todėl skaitytojui gali atsakyti tik taip arba ne. Cho teigia, kad kitais metais rinkoje turėtų pasirodyti 64 bitų žyma. Galutinis tikslas yra 96 ​​bitų žyma, kuri pakeistų brūkšninius kodus.

Tikrasis poveikis būtų, jei jie galėtų konkuruoti kainomis, sako Pulickel Ajayan , mechanikos inžinerijos ir medžiagų mokslų profesorius Rice, kuris nedalyvavo darbe. Tai viena iš priežasčių, kodėl nanovamzdeliai gali atsirasti. Tai ritininis procesas, todėl įmanoma patekti į rinką.

Cho sako, kad pagerinus ritininio ritininio spausdintuvo skiriamąją gebą ir tikslumą, turėtų būti mažesnės žymos, kuriose yra daugiau informacijos. Tačiau jie taip pat turi patobulinti grandinę, kad ji skleistų didesnės galios signalus. Skaitytuvas šiuo metu veikia tik iki 10 centimetrų atstumu – dar nepakanka, kad galėtų dirbti prie kasos.

paslėpti