Des équipes dirigées par le Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (Empa) ont mis au point une étiquette-capteur biodégradable capable de mesurer la température et l'humidité de l'air en temps réel. Le petit autocollant peut détecter si un seuil de température a été dépassé, permettant ainsi de surveiller les livraisons sensibles telles que les médicaments ou les aliments.
L'étiquette intelligente a été développée en collaboration avec des chercheurs de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et du Centre suisse d'électronique et de microtechnique (CSEM), indique lundi l'Empa dans un communiqué. Ils y ont travaillé dans le cadre d'un projet de quatre ans baptisé «Greenspack».
Vaccins, médicaments ou aliments
Des livraisons particulièrement sensibles, telles que certains vaccins, médicaments et denrées alimentaires, circulent chaque jour autour du globe. Or, pour arriver à destination en toute sécurité, elles doivent rester dans une certaine marge de température et d'humidité tout au long de leur chaîne d'approvisionnement.
Mais il s'avère coûteux et non durable d'équiper chaque unité de fret de capteurs et de puces à base de silicium. En outre, les mesures effectuées à certains points de la chaîne d'approvisionnement ne renseignent pas sur ce qui est arrivé en cours de route, contrairement à l'autocollant innovant.
Ce dernier contient des bandes imprimées de matériaux conducteurs qui forment des circuits électriques: exposés à un champ électromagnétique, par exemple par un lecteur d'étiquettes, ils produisent une résonance qui peut être déchiffrée par le lecteur. En fonction de la température ambiante ou de l'humidité de l'air, la conductivité et la capacité des différents circuits électriques changent, et donc aussi leur résonance.
Fonte d'un élément
Cette modification donne donc des informations sur la température et l'humidité en temps réel. Si les 25 degrés sont dépassés, un minuscule élément dans le circuit électrique va fondre, l'interrompant irrémédiablement. Lors de la prochaine lecture, l'étiquette indiquera que l'envoi a déjà été soumis à une trop forte chaleur.
Les marchandises potentiellement endommagées pourront ainsi être détectées plus tôt et ne seront pas être réexpédiées, ce qui allège la chaîne d'approvisionnement. Avec d'autres matériaux, un autre seuil de température pourrait aussi être fixé, ce qui permettrait par exemple de développer des étiquettes pour des marchandises surgelées.
L'autocollant-capteur est exempt de silicium et peut être composté à destination ou recyclé avec le carton: il ne nécessite ni batterie ni émetteur. Pour le substrat, les chercheurs ont développé un matériau composé d'un biopolymère et de fibres de cellulose. Les pistes conductrices sont, elles, à base d'une encre spéciale contenant du zinc, un métal biorésorbable.
Les chercheurs ont publié leurs conclusions dans la revue scientifique «Nature Communications».
