http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 14:23:39 來源:來源:Gyou-Jin Cho/順天國立大學
塑料RFID標簽將是第一款使用了打印的納米管晶體管的產品。
無線射頻識別(RFID)標biao簽qian使shi得de繳jiao納na通tong行xing費fei和he公gong共gong交jiao通tong費fei變bian得de輕qing而er易yi舉ju。但dan是shi由you矽gui製zhi成cheng的de標biao簽qian還hai是shi太tai貴gui,無wu法fa替ti代dai無wu處chu不bu在zai的de條tiao形xing碼ma通tong過guo遠yuan程cheng掃sao描miao仍reng在zai籃lan子zi裏li的de貨huo物wu那na樣yang加jia快kuai商shang場chang結jie賬zhang的de速su度du。
卷軸:如果開發者能將價格降到1美分甚至更低,用滾筒式打印的塑料RFID標簽或許可以替代條形碼。
廉價的塑料RFID標簽可能很快會改變這種情況。韓國順天的研究人員已經利用一係列工業方法在塑料薄膜上打印了RFID標簽:滾筒式打印、噴墨打印和矽橡膠衝壓。他們使用了含有不同材料的墨——銀、碳納米管及納米粒聚合物——用來一層層堆積標簽中的成分,如電容和晶體管。
負責這項研究的順天國立大學打印電子工程學教授Gyoujin Cho估計每個標簽花費3美分。為了取代條形碼,RFID標簽應當花費1美分甚至更少。不過Cho表biao示shi,如ru果guo標biao簽qian上shang的de所suo有you層ceng都dou用yong滾gun筒tong式shi打da印yin堆dui積ji,那na麼me這zhe應ying該gai是shi可ke以yi實shi現xian的de。目mu前qian的de一yi版ban能neng夠gou儲chu存cun有you用yong數shu據ju的de原yuan型xing將jiang在zai今jin年nian晚wan些xie時shi候hou上shang市shi,他ta說shuo。
新的RFID標biao簽qian將jiang成cheng為wei首shou個ge使shi用yong碳tan納na米mi管guan製zhi成cheng的de打da印yin晶jing體ti管guan的de產chan品pin。十shi年nian來lai,研yan究jiu人ren員yuan一yi直zhi在zai研yan發fa納na米mi管guan油you墨mo,但dan是shi到dao目mu前qian為wei止zhi市shi場chang上shang唯wei一yi的de納na米mi管guan電dian子zi產chan品pin是shi陳chen列lie電dian極ji的de薄bo膜mo。碳tan納na米mi管guan油you墨mo製zhi造zao商shang西xi南nan納na米mi科ke技ji(SouthWest NanoTechnologies)的裏克•強森(Rick Jansen)表示,高質量的、有足夠的均衡性和黏性能用於打印的納米管油墨的生產成本很高。
用納米管油墨製造晶體管很困難的原因還在於,混合物的三分之二是半導體,三分之一是金屬,金屬成分使得整個混合物變成了導體。Cho和順天Paru Corporation的研究人員開發了一個使得納米管油墨具有半導體特性的簡單過程,並獲得了專利。他們在溶液中為金屬管塗上一層聚合物。“你把它們與特定的聚合物放在一起搖晃,包裹上一層聚合物,然後就不用管它們了。” 萊斯大學化學教授詹姆斯•圖爾(James Tour)說。他也參與了新的研發工作。
由此產生的晶體管很大,而且表現不如矽設備好。但是,圖爾說,“RFID標簽是一種完美的應用,因為成本很低。”
製作能在使用納米管油墨的柔性顯示器中控製像素的晶體管陣列更富有挑戰性。“你需要更好的晶體管來配合顯示器,”他說。“我們可以用碳納米管油墨打印小的晶體管,但大量打印並排成一個很好的陣列比較困難。”不過,Cho表示韓國的團隊正在研究製作能用納米管晶體管控製回路的顯示器。
用來追蹤物體的被動RFID標簽主要由兩部分組成:yigeguijichengdianluyijiyigetongchangyougutitonghuokeyinyinmozhichengdetianxian。tianxianxianquancongyueduqideshepinxinhaochubuhuojiaoliudianyuan,jingguozhengliudianlu,jiaoliudianbianchengzhiliudian。lingyigedianlushiyonggaidianyuanchanshengchuanhuiyueduqidexinhao,chuandichucunzaibiaoqianshangdexinxi。
Cho和他的同事們開始用滾筒式程序放置天線線圈、dibudeyinmodianjicengyijizhihoudejueyuanceng,taisuanbeinamijuhewuyoumo。ranhou,tamenyongpenmodayinjifangzhitannamiguanyoumoceng,laizhizuodianlujingtiguan。zuihou,yongguixiangjiaochongyinzhizuoRFIDbiaoqiandezhengliudianlusuoxudedianrongqiheerjiguan。tamenliyonghangudeyanghuaxinnamixianyoumozhizuoerjiguandebandaoticeng,yonglvfenjiangzhizuoshangdianji。yanjiurenyuanjiangtamendegongyifabiaozai3月份的《IEEE 電子器件彙刊》(IEEE Transactions on Electron Devices)上。
完成的標簽大小是標準條形碼的3倍,而它隻能儲存1比特的信息,1或者0,因此它隻能向閱讀器發出是或否的回應。Cho表示,明年64比特的標簽就能推出市場。最終的目標是用96比特的標簽代替條形碼。
“真正的影響在於它們在價格上是否有競爭力,”萊斯大學機械工程和材料科學教授普利凱爾•阿加(Pulickel Ajayan)說,他並沒有參與研究,“那是納米管能發揮作用的原因之一。這是一個滾筒式程序,使得它可以進入市場。”
提高滾筒式打印機的分辨率和精度,就能讓更小的標簽攜帶更多的信息,Cho說。但是他們還需要改善電路,以發出更強的功率信號。目前,閱讀器隻能在10厘米外工作——還不足以用於收銀台。