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可做為多個感應器無源標簽在GE全球研究中心問世

發布日期:2022-07-14 點擊率:56

face="Arial" styGE全球研究中心的科學家們日前開發出一種無源 MHz 的 RFID 標簽,其天線功能相當于多個感應器。研究組由分析化學家,高分子科學家、射頻和微細加工工程師組成,已建立了可用于多種應用的 RFID多感應器原型。研究人員成功地使用了 RFID 讀寫器來讀取標簽及其感應器數據。新設備預計在兩年內上市,屆時可用于監測空氣、食物或水的安全,跟蹤周圍地區或容器內物質的化學或生物污染狀況。

  GE 的無電池、無線多感應器是這類產品的首個,GE 全球研究中心首席科學家科學家、無線傳感器開發團隊的負責人 Radislav Potyrailo 稱。由于 GE 標簽不含有電池,并在單一的 RFID 芯片上集成了多種傳感器功能,它的尺寸大小可小于 1 美分的硬幣。 

  新傳感器標簽可用于醫療保健業、安全、食品包裝、水處理、員工徽章和污染預防,Potyrailo 稱,來探測化學或生物物質。舉個例子,標簽可以用于測量食物或飲料里存在的細菌,或其它可能存在的有毒質。 

  現有的,可提供多種感應功能的電池供電 RFID 標簽一般需要一系列的獨立的感應器,每個感應器與一個 RFID 芯片相連接,傳送感應器數給閱讀器。相比之下,GE 的多感應標簽只由一個無源、高頻 MHz RFID 芯片(符合兩個 ISO 14443 和 15693 標準)和涂有化學或生物敏感薄膜的天線組成。  

  “我們的做法是讓標簽本身具有感應功能。標簽仍然會傳送其唯一的 ID 號碼,但與此同時,它也做為一個感應器” Potyrailo 稱。舉個例子,為了讓標簽成為一個氣體感應器,他解釋說,研究人員在標簽天線上采用感應薄膜,使天線對目標氣體異常敏感。 ” 

  RFID 閱讀器可以獲取到標簽的幾個不同的反應,例如,幾種有毒氣體或幾種揮發性有機化合物,目前同時可多達三個,所以用戶能夠認別不同的混合物和變化環境中不同的化學氣體及其濃度。這些變化環境包括了溫度波動和濕度變化。  

   “天線幾何形狀和天線頂部的感應材料的適當結合使有毒氣體的檢測閥限可下降到約每億分濃度之百份”,Potyrailo 稱。通常這些類型的傳感芯片只能指示已達到某個特定閾值,但無法提供毒素或細菌的確切的濃度。  

  該項技術的一個可能性使用是將感應器標簽粘貼在牛奶紙盒上,通過外殼測量污染物。當標簽被閱讀器激活, Potyrailo稱,它可以傳輸數據,如牛奶中細菌的含量。這些數據可以用來判定牛奶是否壞掉。 

  預計新感應器標簽的價格將低至可一次性使用,Potyrailo 稱。  

  研究小組目前正在評估 RFID 感應器的存儲壽命, Potyrailo 說,以及長期運行的穩定性,不同的環境條件對感應器性能的影響。

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