Identificação de Dispositivos por Radiofrequência, do inglês, Radio Frequency Identification Device (RFID), é uma tecnologia para identificação, rastreamento e gerenciamento de produtos, animais e até mesmo pessoas sem a necessidade de um campo visual. Com o objetivo de alcançar custos menores e a utilização de processos de fabricação menos agressivo ao meio ambiente, tornou-se importante o desenvolvimento de novos tipos de etiquetas (tags). Em vista disso, a fabricação de antenas impressas compactas usando tinta condutiva, representa uma boa opção. O objetivo dessa pesquisa é o projeto e fabricação de antenas impressas sobre substratos flexíveis utilizando tinta condutiva composta de nanopartículas de prata. O desenvolvimento deste tipo de etiquetas é justificado principalmente pelos seguintes motivos. Primeiro, o processo reduz o uso de agentes químicos comumente empregados na fabricação convencional, levando a uma significativa redução no impacto ambiental. Segundo, a fabricação utilizando substratos como, por exemplo, papel ou polímero, reduz substancialmente o custo final da etiqueta. Estudos teóricos e práticos, juntamente com simulações eletromagnéticas foram realizados. Dois processos de prototipagem da etiqueta foram executados: um utilizando uma impressora jato de tinta que funciona propelindo gotas de tinta sobre o substrato e o outro utilizando serigrafia ou silkscreen printing que é muito prático para imprimir formas geométricas através de uma tela de fios trançados. Esses métodos de impressão permitiram a produção rápida da antena sem a necessidade de máscaras de fotolitografia, como é amplamente utilizado na indústria eletrônica. Quatro protótipos foram produzidos e medidas foram realizadas para verificar a viabilidade da utilização dessas etiquetas impressas em relação à sua operação, a confiabilidade das informações armazenadas e a troca de dados com o leitor RFID via interface aérea. Os resultados práticos foram comparados com os obtidos de etiquetas comerciais, onde foi possível verificar que a antena fabricada com tinta condutiva é capaz de capturar e radiar ondas eletromagnéticas de forma eficiente, resultando em uma troca de dados confiáveis através da interface aérea. / Radio Frequency Identification Device (RFID), it is a technology using electromagnetic waves for identifying, tracking and management of products, animals and even people without requiring a visual field. Aiming at achieving low costs and using less aggressive manufacturing processes to the environment, it has become important to develop new types of RFID tags. In view of that, manufacturing compact printed antennas using conductive ink represents a good option. The goal of this research is the design of printed antennas on flexible substrates using silver nanoparticles ink. The developing of this type of tags is justified mainly by the following reasons. First, the process reduces the use of chemical agents commonly employed in conventional manufacturing leading to a significant reduction of the environmental impact. Second, the fabrication using substrates such as paper and polymer foils, substantially reduces the final cost of the tags. Theoretical and practical studies along with electromagnetic simulations were conducted. Two process of RFID prototyping were performed: one using an inkjet printer that operates by propelling particles of conductive ink onto the substrate and another using silkscreen printing that is a very practical method to print geometric forms through a twisted wires screen. These technologies allowed fast production of the antenna without requiring photolithographic masks, as it is widely used in the electronics industry. Four prototypes were produced and measurements were taken to verify the feasibility of using RFID tags printed with conductive ink regarding to its operation, reliability of the stored information and the exchange of data with the RFID reader via air interface. Practical results were compared with those obtained of the commercial tags. It was possible to verify that the antenna manufactured with conductive ink was able to capture and radiate efficiently electromagnetic waves, resulting in reliable exchange of data with the reader through the air interface
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-20072016-141658 |
| Date | 12 February 2015 |
| Creators | Valmiro, Robson |
| Contributors | Barbin, Silvio Ernesto |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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