Lange rijen bij de kassa's zouden verleden tijd kunnen zijn als een nieuwe technologie, die deels aan de Rice University is ontwikkeld, werkelijkheid wordt.

Rijst onderzoekers, in samenwerking met een team onder leiding van Gyou-jin Cho aan de Sunchon National University in Korea, hebben een goedkope bedrukbare zender die onzichtbaar in de verpakking kan worden ingebed. Het zou een klant in staat stellen om een ​​kar vol boodschappen of andere goederen langs een scanner te laten lopen op weg naar de auto; de scanner zou alle items in de winkelwagen in één keer lezen, tel ze bij elkaar op en laad de rekening van de klant op terwijl je de winkelvoorraad aanpast.

Meer geavanceerde versies kunnen alle informatie over de inhoud van een winkel in een oogwenk verzamelen, een winkelier op elk moment laten weten waar elk pakket is.

De technologie gerapporteerd in het maartnummer van het tijdschrift IEEE-transacties op elektronische apparaten is gebaseerd op een koolstof-nanobuis-geïnfundeerde inkt voor inkjetprinters die voor het eerst is ontwikkeld in het Rice-lab van James Tour, de T.T. en W.F. Chao-leerstoel in de chemie en hoogleraar werktuigbouwkunde en materiaalkunde en informatica. De inkt wordt gebruikt om dunnefilmtransistors te maken, een sleutelelement in RFID-tags (radiofrequentie-identificatie) die op papier of plastic kunnen worden afgedrukt.

"We gaan naar een samenleving waar RFID een belangrijke speler is, " zei Cho, een professor in gedrukte elektronica-engineering aan Sunchon, die verwacht dat de technologie over vijf jaar volwassen is. Cho en zijn team ontwikkelen de elektronica en het roll-to-roll printproces dat, hij zei, zal de kosten van het afdrukken van de tags tot een cent per stuk terugbrengen en ze alomtegenwoordig maken.

RFID-tags zijn al bijna overal. De kleine elektronische zenders worden gebruikt om producten en boerderijdieren te identificeren en te volgen. Ze staan ​​in paspoorten, bibliotheekboeken en apparaten waarmee automobilisten tolpoortjes kunnen passeren zonder naar kleingeld te zoeken.

De technologie achter RFID gaat terug tot de jaren 40, toen Léon Theremin, uitvinder van het zelfbenoemde elektronische muziekinstrument dat in zoveel sciencefiction- en horrorfilms uit de jaren 50 te horen was, kwam met een spionagetool voor de Sovjet-Unie die stroom putte uit radiogolven en deze opnieuw uitzond.

RFID zelf ontstond in de jaren zeventig en is op grote schaal toegepast door het ministerie van Defensie en de industrie om zeecontainers te volgen terwijl ze hun weg over de hele wereld vinden, onder vele andere toepassingen.

Maar tot nu toe zijn RFID-tags grotendeels op silicium gebaseerd. Papieren of plastic labels die als onderdeel van een pakket worden afgedrukt, zouden de kosten drastisch verlagen. Cho verwacht zijn roll-to-roll techniek, die een diepdrukproces gebruikt in plaats van inkjetprinters, om de streepjescodes te vervangen die nu op zo ongeveer alles wat je kunt kopen hangt.

Cho, Tour en hun teams rapporteerden in het journaal een proces in drie stappen om one-bit tags af te drukken, inclusief de antenne, elektroden en diëlektrische lagen, op plastic folie. Cho's lab werkt aan 16-bits tags die een meer praktische hoeveelheid informatie bevatten en ook op papier kunnen worden afgedrukt.

Cho kwam Tour's inkt tegen toen hij in 2005 een sabbatical doorbracht bij Rice. ' zei Cho.

Tour's lab blijft het project ondersteunen in een adviserende rol en ontvangt af en toe Cho's studenten. Tour zei dat Rice de helft van het patent bezit, nog steeds in afwachting, waarop alle technologie is gebaseerd. "Gyou-jin heeft hier de dupe van, en het is zijn enige project, " zei Tour. "Wij zijn adviseurs en we sturen hem nog steeds de grondstoffen" - de enkelwandige koolstofnanobuisjes die bij Rice worden geproduceerd.

Afdrukbare RFID's zijn praktisch omdat ze passief zijn. De tags worden ingeschakeld wanneer ze worden geraakt door radiogolven op de juiste frequentie en retourneren de informatie die ze bevatten. "Als er geen stroombron is, er is geen levenslange limiet. Wanneer ze het RF-signaal ontvangen, ze stoten uit, ' zei Tour.

Er zijn verschillende hindernissen voor commercialisering. Eerst, het apparaat moet worden verkleind tot de grootte van een streepjescode, ongeveer een derde van de grootte van degene die in de krant wordt vermeld, zei toer. Tweede, zijn bereik moet toenemen.

"Direct, de zender moet vrij dicht bij de tags zijn, maar het wordt steeds verder, " zei hij. "De praktische afstand om alle artikelen in je winkelwagen te laten overgaan is een meter. Maar het ultieme zou zijn om te signaleren en onmiddellijk antwoord te krijgen van elk item in uw winkel - wat er in de schappen ligt, hun afspraakjes, alles.

"Op 300 meter, je bent klaar - je hebt realtime informatie over elk item in een magazijn. Als er iets achter een plank valt, jij weet ervan. Als een product bijna verloopt, je weet dat je het naar voren moet verplaatsen - of naar de koopjesbak."

Tour nam de zorgen weg over het lot van nanobuisjes in verpakkingen. "De hoeveelheid nanobuisjes in een RFID-tag is waarschijnlijk minder dan een picogram. Dat betekent dat je er een biljoen van kunt maken uit een gram nanobuisjes - een minuscule hoeveelheid. Onze HiPco-reactor produceert een gram nanobuisjes per uur, en dat zou genoeg zijn om elk item in elke Walmart te verwerken.

"In feite, meer nanobuisjes komen van nature voor in het milieu, dus het is niet eens eerlijk om te zeggen dat het risico minimaal is. Het is oneindig klein."