Claire Swedberg
A empresa global de comunicação, segurança, eletrônicos e embalagens Toppan lançou uma nova etiqueta NFC (Near Field Communication) projetada para reduzir o impacto ambiental em comparação com as etiquetas NFC convencionais. A etiqueta ecológica NFC usa papel como substrato – a superfície na qual a antena é aplicada – fornecendo uma alternativa ao filme convencional de tereftalato de polietileno (PET), informa a empresa. A etiqueta aproveita a tecnologia de fabricação de circuitos destinada a oferecer desempenho de etiqueta no mesmo nível das etiquetas padrão. A etiqueta também vem com um recurso para evitar a reaplicação fraudulenta se for removida de outro produto.
O uso de substratos de papel para etiquetas NFC não é novo, pois tais etiquetas estão disponíveis com antenas formadas ou impressas em substratos de papel há pelo menos 10 anos, de acordo com Takamitsu Nakabayashi, gerente geral de RFID, Internet das Coisas e desenvolvimento de segurança da Toppan. Até agora, porém, o método de fabricação comum para esses produtos envolvia o uso de tintas condutoras para imprimir a antena no substrato de papel. Isso pode reduzir o desempenho em comparação com tags padrão. A etiqueta Eco-Friendly, explica a empresa, foi projetada para evitar esse comprometimento de desempenho.
A Toppan é uma empresa global fundada em 1900 e agora possui 54.000 funcionários, além de clientes e fornecedores em todo o mundo. Para cumprir suas responsabilidades e missão autodeterminadas, a Toppan estabeleceu um plano de ação para abordar os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) das Nações Unidas em 2019, que incluem a criação de uma economia circular, a descarbonização e a expansão do uso de produtos e soluções ecologicamente corretos. Desde o estabelecimento de metas específicas de sustentabilidade, a empresa afirma ter ganho em seus esforços para alcançá-las.
A intenção de Toppan, diz Nakabayashi, é “analisar os riscos e oportunidades da mudança climática, considerar contramedidas e divulgar informações relevantes”. Nesse esforço, ele acrescenta: “Também estamos nos concentrando em abordar os ODS em nosso negócio de RFID e avançar no desenvolvimento de produtos mais ecológicos”. Para esse fim, a Toppan desenvolveu um modelo RFID UHF como parte de sua série Smartics-u em 2021. “O número de dispositivos RFID que usam substratos de papel ainda é muito pequeno na indústria, mas esperamos que o número de produtos RFID sustentáveis aumente.”
Por mais de uma década, a Toppan vem desenvolvendo e aprimorando suas antenas impressas. Em 2010, a empresa anunciou o desenvolvimento de um método de impressão flexográfica para imprimir antenas para etiquetas RFID UHF, que podem ser impressas diretamente em recipientes de papel, como caixas de embalagem. A demanda visada na época estava relacionada à etiquetagem na origem (etiquetagem de produtos ou embalagens no local de produção) e foi desenvolvida como uma tecnologia para a construção de antenas diretamente nos materiais de embalagem.
“Hoje, estamos vendo um aumento gradual na demanda por soluções mais ecológicas na indústria de RFID”, relata Nakabayashi, “em um cenário de demanda por soluções mais ecológicas em geral em todo o mundo”. Um diferencial importante para a etiqueta ecológica NFC da Toppan é o uso de papel para o substrato da antena, o que elimina a necessidade de plásticos encontrados em etiquetas RFID convencionais no substrato de filme PET.
De acordo com Toppan, a nova tag NFC vem com um recurso destinado a melhorar o desempenho. A etiqueta apresenta a formação de um circuito de antena usando papel alumínio. Normalmente, os circuitos de antena que usam tintas condutoras podem aumentar a resistência elétrica de um circuito, o que afeta negativamente o desempenho de transmissão da etiqueta. Para resolver esse problema, a Toppan criou o circuito da antena em um substrato de papel usando sua nova tecnologia de fabricação de circuitos, que combina a tecnologia de ponta a laser com um processo de manuseio de rolo a rolo. Isso forma um circuito usando folha de alumínio, que tem baixa resistência elétrica.
A nova tag NFC é compatível com uma ampla variedade de chips IC, informa a Toppan. O modelo básico da tag aproveita a série NXP Semiconductors NTAG e a série ICODE, com chips STMicroelectronics ST25TV ICs ou Fudan Micro FM13HF02. Um modelo de segurança vem com a série NTAG DNA da NXP, EM4425 da EM Microelectronic, SIC43NT da Silicon Craft ou FM13HS01 da Fudan.
O design da etiqueta aproveita o uso de um substrato de papel para introduzir a prevenção de fraudes, explica Toppan. O papel rasga facilmente, explica Nakabayashi, e se alguém tentasse remover uma etiqueta que estava presa a um produto usando um adesivo, essa ação faria com que o substrato se rasgasse, porque a força do adesivo é maior do que a do substrato de papel .
Nakabayashi diz que a Toppan tem uma base de tecnologias construídas no negócio de impressão de segurança, como títulos e hologramas. Combinando várias tecnologias de processamento de segurança, como processamento de fenda, ele explica: “Conseguimos tornar o substrato mais frágil”.
A etiqueta da etiqueta apresentada em um comunicado de imprensa mede 45 milímetros por 80 milímetros (1,8 polegadas por 3,1 polegadas). Se os rótulos convencionais do mesmo tamanho fossem substituídos pelo Eco-Friendly NFC Tag Label, a empresa diz que um milhão de rótulos reduziria o consumo de plástico em aproximadamente 110 quilos (243 libras).
Além disso, de acordo com Nakabayashi, se fosse usado um rótulo branco, o substrato de papel funcionaria como a camada externa, tornando o rótulo mais fino do que os produtos convencionais com substratos de filme plástico. Por exemplo, enquanto a espessura da camada de rótulo de um produto convencional é de cerca de 150 micrômetros (0,006 polegada), a espessura da camada de rótulo da Eco-Friendly NFC Tag é de cerca de 100 micrômetros (0,004 polegada).
Uma transformação digital já está em andamento, diz Nakabayashi. Diante desse cenário, ele acrescenta: “Esperamos que a demanda por etiquetas NFC em itens individuais se expanda significativamente em vários setores”. O envolvimento do consumidor é um exemplo. As tags serão aplicadas aos produtos com os quais os consumidores desejam se envolver, permitindo que eles confirmem a autenticidade, aprendam mais sobre esses itens ou solicitem substituições ou produtos acompanhantes.
Por exemplo, um consumidor pode encostar seu smartphone habilitado para NFC no rótulo de cosméticos de luxo ou em uma garrafa de bebida alcoólica para obter pontos de fidelidade, bem como assistir a vídeos sobre o produto ou aprender como ele foi feito. Etiquetas em produtos farmacêuticos também podem fornecer informações sobre os medicamentos e como eles podem ser usados com segurança.
As empresas que empregam os novos rótulos obterão um benefício de sustentabilidade, diz Nakabayashi, mas sem comprometer o desempenho da transmissão de RF. “Para os clientes que visam a ecologia usando tags NFC com circuitos de antena impressos em um substrato de papel”, afirma ele, “usar nosso novo produto com circuito de antena de folha de alumínio melhora o desempenho da comunicação.”
A flexibilidade da etiqueta de substrato de papel mais fino destina-se a atender aplicações nas quais um produto tem uma superfície curva. Com substratos de filme PET, a rigidez relativa dos substratos pode fazer com que os rótulos descolem quando fixados em superfícies curvas. Vários clientes da Toppan estão pensando em adotar este produto, diz Nakabayashi, e todos indicaram que seu interesse se deve ao seu impacto ambiental reduzido. A etiqueta já está disponível comercialmente para pedidos em volume, e a empresa pode adicionar um modelo de negócios para recuperar e reciclar etiquetas após o uso.