Les longues files d'attente aux caisses des magasins pourraient appartenir à l'histoire si une nouvelle technologie créée en partie à l'Université Rice venait à se réaliser.

Chercheurs riz, en collaboration avec une équipe dirigée par Gyou-jin Cho à l'Université nationale de Sunchon en Corée, ont trouvé un bon marché, émetteur imprimable pouvant être intégré de manière invisible dans l'emballage. Cela permettrait à un client de faire passer un chariot rempli d'épicerie ou d'autres marchandises devant un scanner sur le chemin de la voiture ; le scanner lirait tous les articles du panier en même temps, totalisez-les et débitez le compte du client tout en ajustant l'inventaire du magasin.

Des versions plus avancées pourraient collecter toutes les informations sur le contenu d'un magasin en un instant, permettant à un détaillant de savoir où se trouve chaque colis à tout moment.

La technologie rapportée dans le numéro de mars du journal Transactions IEEE sur les appareils électroniques est basé sur une encre infusée de nanotubes de carbone pour les imprimantes à jet d'encre développée pour la première fois dans le laboratoire Rice de James Tour, le T.T. et W.F. Chaire Chao en chimie ainsi que professeur de génie mécanique et science des matériaux et d'informatique. L'encre est utilisée pour fabriquer des transistors à couche mince, un élément clé dans les étiquettes d'identification par radiofréquence (RFID) qui peuvent être imprimées sur du papier ou du plastique.

"Nous allons vers une société où la RFID est un acteur clé, " dit Cho, professeur d'ingénierie électronique imprimée à Sunchon, qui s'attend à ce que la technologie arrive à maturité dans cinq ans. Cho et son équipe développent l'électronique ainsi que le processus d'impression rouleau à rouleau qui, il a dit, réduira le coût d'impression des étiquettes à un centime pièce et les rendra omniprésentes.

Les étiquettes RFID sont déjà presque partout. Les minuscules émetteurs électroniques sont utilisés pour identifier et suivre les produits et les animaux de la ferme. Ils sont dans les passeports, des livres et des appareils de bibliothèque qui permettent aux conducteurs de passer les postes de péage sans chercher de la monnaie.

La technologie derrière la RFID remonte aux années 40, quand Léon Theremin, inventeur de l'instrument de musique électronique éponyme entendu dans tant de films de science-fiction et d'horreur des années 50, a mis au point un outil d'espionnage pour l'Union soviétique qui tirait de l'électricité et retransmettait des ondes radio.

La RFID elle-même a vu le jour dans les années 1970 et a été largement adoptée par le ministère de la Défense et l'industrie pour suivre les conteneurs d'expédition à mesure qu'ils se déplacent dans le monde, parmi de nombreuses autres utilisations.

Mais les étiquettes RFID à ce jour sont en grande partie à base de silicium. Des étiquettes en papier ou en plastique imprimées dans le cadre d'un emballage réduiraient considérablement les coûts. Cho attend sa technique roll-to-roll, qui utilise un procédé d'héliogravure plutôt que des imprimantes à jet d'encre, pour remplacer les codes à barres désormais festonnés sur à peu près tout ce que vous pouvez acheter.

Cho, Tour et leurs équipes ont rapporté dans le journal un processus en trois étapes pour imprimer des balises à un bit, y compris l'antenne, électrodes et couches diélectriques, sur une feuille de plastique. Le laboratoire de Cho travaille sur des étiquettes 16 bits qui contiendraient une quantité d'informations plus pratique et seraient également imprimables sur papier.

Cho a découvert les encres de Tour lors d'un congé sabbatique à Rice en 2005. " dit Cho.

Le laboratoire de Tour continue de soutenir le projet dans un rôle consultatif et accueille occasionnellement les étudiants de Cho. Tour a déclaré que Rice détient la moitié du brevet, toujours en attente, sur laquelle toute la technologie est basée. "Gyou-jin en a fait les frais, et c'est son seul projet, ", a déclaré Tour. "Nous sommes des conseillers et nous lui envoyons toujours les matières premières" - les nanotubes de carbone à paroi unique produits à Rice.

Les RFID imprimables sont pratiques car ils sont passifs. Les balises s'allument lorsqu'elles sont frappées par des ondes radio à la bonne fréquence et renvoient les informations qu'elles contiennent. "S'il n'y a pas de source d'alimentation, il n'y a pas de limite à vie. Lorsqu'ils reçoivent le signal RF, ils émettent, ", a déclaré la tournée.

Il y a plusieurs obstacles à la commercialisation. D'abord, le dispositif doit être réduit à la taille d'un code barre, environ un tiers de la taille de celle rapportée dans le document, Tour dit. Seconde, sa portée doit augmenter.

"À l'heure actuelle, l'émetteur doit être assez proche des balises, mais ça va de plus en plus loin, " dit-il. " La distance pratique pour faire sonner tous les articles de votre panier est d'un mètre. Mais l'ultime serait de signaler et d'obtenir une réponse immédiate de chaque article de votre magasin - ce qu'il y a sur les étagères, leurs dates, tout.

« A 300 mètres, vous êtes prêt - vous avez des informations en temps réel sur chaque article dans un entrepôt. Si quelque chose tombe derrière une étagère, vous le savez. Si un produit est sur le point d'expirer, vous savez le déplacer vers l'avant - ou vers le bac à bonnes affaires."

La tournée a apaisé les inquiétudes concernant le sort des nanotubes dans les emballages. "La quantité de nanotubes dans une étiquette RFID est probablement inférieure à un picogramme. Cela signifie que vous pouvez en produire un billion à partir d'un gramme de nanotubes - une quantité infime. Notre réacteur HiPco produit un gramme de nanotubes par heure, et cela suffirait pour gérer chaque élément de chaque Walmart.

"En réalité, plus de nanotubes se produisent naturellement dans l'environnement, il n'est donc même pas juste de dire que le risque est minime. C'est infinitésimal."