Intégration de puces RFID dans les composites fibreux

Dans le monde de l’internet des objets [1], le fait d’attribuer des puces munies de codes aux objets et aux lieux permet au personnel d’une chaîne de production d’accéder rapidement à différentes informations : par exemple la nature de la pièce, qui a travaillé dessus et quelle est la prochaine étape à réaliser. Une puce d’identification transmet ces informations à un récepteur radio.

 

D’après Eurostat, en 2011, environ 6% des entreprises allemandes utilisaient des transpondeurs RFID dans leurs activités de production. A l’échelle de l’Europe, ce chiffre est de 4%. Maximilan Roth, ingénieur à l’Institut Fraunhofer des circuits intégrés de Nuremberg (IIS, Bavière), est convaincu que la situation va changer : « les futures applications des composites fibreux sont nombreuses, elles vont rendre la présence de puces RFID dans ces matériaux rapidement pertinente. »

 

Le fonctionnement d’une puce RFID dépend principalement du matériau environnant, qui peut avoir des effets néfastes sur la qualité du signal transmis entre l’antenne et l’émetteur. Des chercheurs de l’IIS ont développé une étiquette RFID dont l’antenne est fonctionnelle même lorsque celle-ci est intégrée dans le matériau.

 

Les fibres de verre ou de carbone sont à la fois légères et résistantes, d’où leur importance dans l’industrie des transports. Ces renforts ont toutefois une influence particulièrement forte sur la transmission d’ondes ; cette interférence était jusque là peu connue. « Les fréquences relatives aux puces RFID sont les suivantes : basse fréquence à 125 kHz, haute fréquence à 13,56 MHz et ultra haute fréquence à 868 MHz. Nous avons déterminé pour chaque fréquence dans quelle mesure les fibres de verre et de carbone affectent la fiabilité de la transmission », explique Tobias Dräger, ingénieur de l’équipe IIS. Si les fibres de verres ne posent pas de problème lorsqu’une puce RFID est intégrée au matériau, proche de la surface, et ce quelle que soit la fréquence, les fibres de carbone, quant à elles, compromettent la communication notamment à fréquence élevée. En cause : la conductivité du carbone qui amortit le signal.

 

En collaboration avec des industriels de l’aéronautique et des partenaires de la recherche, l’équipe de chercheurs a développé avec succès un transpondeur qui peut fonctionner à l’intérieur des composants conducteurs, et qui sont de plus soumis à des contraintes mécaniques. Les scientifiques ont conçu une antenne ultra-mince pouvant être incorporée dans les matériaux sous une couche de fibre de verre de protection. En collaboration avec le fabricant de transpondeurs RFID Schreiner LogiData, l’IIS a déjà développé une première série d’essais.

 

 

 

 

Pour en savoir plus, contacts :

– [1] L’internet des objets a fait l’objet d’un article, « L’Internet des objets est en marche », BE Allemagne 613 – 16/05/2013 – http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/73068.htm
– Dipl.-Ing. Tobias Dräger, Institut Fraunhofer des circuits intégrés de Nuremberg – tél. : +49 911 58061 3211

 

Sources :

« Using RFID for fiber composites », communiqué de presse de la Société Fraunhofer – 01/07/2013 – http://redirectix.bulletins-electroniques.com/KJhbg

 

Rédacteurs :

Aurélien Filiali, aurelien.filiali@diplomatie.gouv.fr – https://www.science-allemagne.fr/