Desenvolvimento de etiquetas RFID passivas e chipless para aplicação em produtos têxteis-lar

Abstract

A tecnologia de identificação por radiofrequência (RFID) é muitas vezes referida como a evolução natural da identificação ótica e apresenta a capacidade de contornar várias limitações inerentes dos sistemas que utilizam a identificação ótica. Vantagens intrínsecas da tecnologia RFID, tais como a possibilidade de operar sem a intervenção manual e identificar em tempo real fazem com que esta tecnologia seja um expectável sucessor do atual código de barras. Vantagens relacionadas com a tecnologia RFID, fazem com que a sua aplicação seja indicada para toda a cadeia produtiva do setor têxtil e do vestuário em geral, e para os têxteis-lar em particular. Porém a sua implementação está limitada, principalmente devido ao preço das etiquetas RFID, assim como pelas condições exigentes que os processos têxteis envolvem, nomeadamente nos processos de ultimação onde a integração da tecnologia RFID é escassa. A eletrónica orgânica (OE) surge como um complemento da eletrónica convencional com a criação de novos nichos de mercado através da redução dos custos de produção de circuitos por unidade de área que, por sua vez, é resultante da capacidade de usar uma ampla gama de materiais, de produção em baixa temperatura, e de usar substratos flexíveis. Através da eletrónica impressa é possível uma diminuição adicional dos custos de produção da OE devido à redução de desperdício de material e das etapas de produção necessárias. Estes factos são particularmente evidentes na impressão sem contacto cujo padrão é representado como informação na forma digital, tornando desnecessárias mascaras físicas do padrão a ser impresso. A presente tese tenta dar resposta à escassa integração da tecnologia RFID nos processos de ultimação de têxteis-lar. Para tal, são fabricados componen- tes eletrónicos orgânicos de baixo custo por intermédio de técnicas de impressão. Adicionalmente é realizado um estudo da viabilidade e da degradação do desem- penho elétrico dos componentes eletrónicos construidos, quando submetidos aos processos de ultimação têxtil. E apresentado o projeto da etiqueta RFID passiva e chipless de 64 bits com a capacidade de ser inserida nos processos de ultimação de têxteis-lar. Deste modo, esta tese constitui um contributo no sentido de introduzir a OE em geral, e o RFID com componentes orgânicos em particular, na cadeia produtiva de têxteis-lar.

The technology of radio frequency identification (RFID) is often referred to as the natural evolution of optical identification and presents the ability to overcome several limitations of the systems that use optical identification. Intrinsic advantages of RFID technology, such as the ability to operate without manual intervention and identifying in real time, as also the ability to overcome the limitations of optical identification, make this technology the expected successor of the barcode. Advantages related to the RFID technology, make its application indicated for the entire production chain of the textile and clothing sector in general and home textiles in particular. But its implementation is currently limited, mainly due to the price of RFID tags and the demanding conditions that textile processes involve, particularly in semi-finished home textile products processes where integration of RFID technology is scarce. The organic electronics (OE) emerges as a complement of the conventional electronics with the creation of new markets with the reduction of circuit production costs per unit area, that results from the ability to use a wide range of materials, production at a low temperature, and the possibility to use flexible substrates. Through printed electronics is possible to further decrease the production cost of OE fabrication due to the reduction of material waste and production steps required. These facts are particularly evident with contactless printing techniques whose pattern to be printed is represented as digital information, making unnecessary the use of physical masks. This thesis attempts to give response to the lack of RFID technology integration in the industrial processes of semi-finished home textile products. For such, low cost organic electronic components are manufactured by printing techniques. Additionally, a study of the feasibility and degradation of the electronic components electrical performance is made, when subjected to the industrial processes of semi-finished home textile products. Lastly, it’s presented the design of a passive and chipless 64-bit RFID tag with the ability to be inserted in the industrial processes of semi-finished home textile products. This way, the thesis presents itself as a contribution to introduce OE in general, and organic RFID in particular, in the production chain of home textile products.