Investigadores da Universitat Rovira i Virgili (URV) conceberam um método baseado em etiquetas RFID de grafeno para evitar a contrafação de produtos vitivinícolas através da identificação por radiofrequência, que pode ser implementado em vários setores.
Etiqueta Tippable impressa na rolha de cortiça.
A contrafação de produtos é um problema crescente à escala mundial, acentuado pelo aumento do comércio eletrónico, que abre caminhos para que os produtos contrafeitos entrem facilmente no mercado. Os produtos de gama alta são particularmente suscetíveis às consequências desta prática, que não só induz os consumidores em erro como também prejudica a reputação dos produtores genuínos. Embora existam várias técnicas para certificar a autenticidade de um determinado bem, como hologramas, códigos QR ou etiquetas RFID (identificação por radiofrequência), também existem métodos para as falsificar.
Uma equipa de investigação da Universidade Rovira i Virgili propõe uma fórmula para combater esta ameaça, centrando-se no potencial da tecnologia de identificação por radiofrequência. O RFID convencional funciona graças a um circuito integrado que reflete um sinal, emitido por uma fonte de ondas de rádio, que é posteriormente identificado por um recetor. Trata-se de sistemas muito comuns que podem ser encontrados, por exemplo, em centros comerciais, em algumas caixas registadoras automáticas de grandes supermercados e à saída dos supermercados, colocados com a intenção de evitar roubos. Mas como é que o recetor diferencia um produto do outro? A morfologia do circuito integrado, que reflete o sinal de rádio, também o modula de uma forma única que identifica o artigo sem ambiguidade.
No entanto, o sistema tem vulnerabilidades: quando se sabe como o circuito integrado modula as ondas de rádio, é possível reproduzir um clone que se comporte da mesma forma. A solução proposta pelos investigadores do Departamento de Engenharia Elétrica, Eletrónica e Automação da URV é uma melhoria tecnológica: em vez de utilizar um circuito integrado, optaram por uma superfície de grafeno inclinável. Apesar de ser um processo compatível com várias superfícies e aplicável a vários setores - como o farmacêutico, o alimentar e o da moda - desenvolveram um primeiro protótipo que identifica garrafas de vinho.
Etiquetas RFID de grafeno gravadas em rolhas de cortiça.
Toni Lázaro, investigador do grupo NEPHOS do Departamento de Engenharia Eletrónica, Elétrica e Automática (DEEEA) da URV, descreve esta assinatura única como “uma impressão digital de radiofrequência extremamente difícil de reproduzir”. Esta superfície de grafeno - um material que organiza os átomos de carbono de uma forma muito particular - modula as ondas de rádio da mesma forma que um circuito integrado, mas torna-a impossível de falsificar e é impressa diretamente nas rolhas. A cortiça, um material natural favorecido durante séculos pela sua elasticidade e impermeabilidade, torna-se agora o suporte perfeito para esta tecnologia inovadora.
Criar uma etiqueta tilonável
O método de aplicação de etiquetas RFID na cortiça consiste em dois procedimentos. No primeiro, os investigadores aplicam um raio laser diretamente na superfície do material para gravar um desenho ou logótipo. O laser calibrado com precisão converte os átomos de carbono da cortiça em grafeno, um material com uma condutividade elétrica muito mais elevada do que o carbono ou a grafite. Ao controlar parâmetros como a velocidade de impressão e a potência do laser, os investigadores podem determinar a condutividade do grafeno e a forma como este modula as ondas de rádio à medida que as reflete, conferindo-lhe a sua assinatura única.
Dispositivo laser de precisão utilizado para gravar etiquetas RFID na cortiça.
Mas como se isso não bastasse, a equipa de investigação aumenta a segurança das etiquetas com um segundo processo: a galvanoplastia de níquel. Embora o próprio grafeno seja condutor, este processo de eletrodeposição deposita uma camada muito fina de níquel sobre a impressão a laser. Esta etapa acrescenta um parâmetro adicional de variabilidade: o tempo de eletrodeposição, que determina a espessura da camada de níquel e, por conseguinte, a condutividade final da etiqueta. Finalmente, as particularidades da camada de grafeno e da eletrodeposição de níquel são adicionadas às imperfeições do substrato de cortiça para criar uma assinatura eletromagnética única.
Identificação de garrafas
Os investigadores do grupo Nephos conceberam também um sistema específico para ler e verificar a autenticidade dos rótulos. Trata-se de um protótipo que segura a garrafa e a faz rodar enquanto aplica ondas de rádio à rolha e lê a forma como o rótulo as modula. Um recetor mede a resposta de radiofrequência refletida, que varia em função do ângulo de rotação da garrafa.
Assinatura eletrónica de uma etiqueta RFID depois de ter sido digitalizada.
Esta assinatura é armazenada numa base de dados gerida pelos fabricantes ou organismos reguladores. Quando uma garrafa é digitalizada, a sua assinatura é comparada com as registadas na base de dados. Se não corresponder ou não estiver registada, a garrafa pode ser identificada como falsa. Os estudos de fiabilidade revelaram uma taxa de sucesso muito elevada na diferenciação dos rótulos, confirmando que a assinatura produzida é praticamente única para cada fecho.
Uma tecnologia com potencial
Embora o artigo proponha um caso prático - ainda em desenvolvimento - para verificar a autenticidade dos produtos vitivinícolas - quer se trate de lotes inteiros ou de garrafas individuais - esta tecnologia pode ser aplicada a uma variedade de setores. Além disso, os autores explicam que é possível reproduzir etiquetas RFID de grafeno em poliamida, um tipo popular de plástico, e mesmo em têxteis. Isto abre a porta à proteção de uma vasta gama de produtos: desde os produtos farmacêuticos - um setor onde a contrafação representa um risco para a saúde humana - aos têxteis, a qualquer bem que possa ser embalado em plástico. As possibilidades são quase infinitas. Num contexto de consumo cada vez mais globalizado e digitalizado, em que o controlo da origem e da rastreabilidade dos produtos é particularmente importante, a solução proposta pelos investigadores da URV não passará despercebida.
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