La carta “elettronica” migliora la competitività nel settore della stampa

I recenti progressi tecnologici hanno permesso di incorporare sensori elettronici direttamente nei prodotti in carta. In uno degli esempi, l’imballaggio elettronico può verificare l’autenticità di una medicina e si possono inviare email che confermano quando la confezione viene aperta dalla persona giusta all’indirizzo giusto.

Fino a poco tempo fa non era economicamente fattibile produrre imballaggi ed etichette con tali sensori. Il progetto ROPAS (Roll-to-roll Paper Sensors), finanziato dall’UE, ha superato questa sfida.

Per raggiungere i suoi obiettivi, il progetto ha incorporato la tecnologia usando la stampa R2R (roll-to-roll) e S2S (sheet-to-sheet) a basso costo e ad alte prestazioni. Ha sviluppato una piattaforma tecnologica che integra elementi costitutivi stampati che consistono in un sostrato di carta, tracciati conduttivi, un display, un’antenna, una batteria e interruttori del sensore.

Le tecnologie di ROPAS sono state dimostrate in tre applicazioni. Un’etichetta di sicurezza permette di determinare se un imballaggio è stato aperto. Un’etichetta intelligente consente ai clienti di verificare informazioni con codici d’identificazione a radio frequenza per l’uso, per esempio, in applicazioni di protezione del marchio e di privacy. Inoltre, l’etichetta intelligente è provvista di un sensore di temperatura e umidità, che monitora la storia di una confezione. Infine, una busta intelligente fornirà servizi di tracciabilità e consegna personale con un livello di sicurezza alto, imitando la posta registrata a costi ridotti.

Durante il progetto, il team ha ottimizzato gli elementi tecnici e ha completato prototipi funzionanti per tutti e tre i dimostratori. Un’applicazione promettente a cui i ricercatori del progetto hanno lavorato è stata la produzione di una batteria organica radicale (organic radical battery, ORB). Dato che la tecnologia relativa a questa applicazione è relativamente nuova, il team ha presentato una richiesta di brevetto per la metodologia di sintesi elettrolitica ORB.

Al contempo, gli esperimenti di R2R e S2S hanno permesso di avviare una produzione di massa dei dimostratori. Gli scienziati hanno migliorato i processi di stampa usando la sinterizzazione per far asciugare l’inchiostro conduttore ad alta velocità sulla carta e hanno compiuto progressi nel posizionamento dei componenti. È stato depositato un brevetto per la tecnologia di busta intelligente, che di creare un mercato considerevole.

L’industria europea della carta ha bisogno di modi innovativi e convenienti per aggiungere valore ai suoi prodotti per rimanere competitiva. ROPAS ha fornito una soluzione che ha gli elementi per costruire la prossima generazione di prodotti a base di fibra multifunzionali per settori del mercato da miliardi di euro come quello alimentare, degli imballaggi, medico e logistico.