Tekniikan lisensiaatti Erja Sipilä on väitöstyössään kehittänyt ja testannut uusia materiaaleja ja valmistusmenetelmiä RFID-etätunnisteisiin. Ympäristön kannalta haitallinen muovi korvattiin vanerilla ja pahvilla tagin alustamateriaalina.
Tavallisesti massatuotannossa RFID-etätunnisteet valmistetaan etsaamalla, missä kuluu hukkaan paljon kemikaaleja ja varsinaista RFID:n antennimateriaalia, yleensä massatuotannossa kuparia tai alumiinia. Nämä yhdessä tuottavat jäteongelmia.
- RFID-antennin tekoon kokeiltiin additiivisia eli ns. lisääviä valmistusmenetelmiä: printtausta johtavilla nanomusteilla, 3D-tulostusta ja sivelyä johtavilla musteilla. Näissä menetelmissä johtavaa materiaalia ei mene jätteeksi, Sipilä kertoo.
Johtavina musteina hän käytti hopea- ja kuparimusteita, molempia sekä nanomusteina että niin sanottuina tavallisina johtavina musteina.
Uusien materiaalien lisäksi Sipilä testasi valosintrausta, uutta ja hyvin nopeaa sintrausmenetelmää johtaville musteille. Siinä Xenon-valopulssilla sintrataan nestemäinen johtava muste kiinteäksi metallikerrokseksi. Tämä prosessi kestää vain mikro- tai millisekunteja.
- Prosessiajan parannus on huima perinteisempään lämpösintraukseen verrattuna, joka saattaa kestää esimerkiksi tunnin. Kun yhdistetään valosintraus tuotantolinjaan, päästään massatuotannossa vaadittaviin valmistusnopeuksiin, Sipilä sanoo.
Valosintrauksen erinomainen puoli on myös se, että se soveltuu lämpöherkille materiaaleille, kuten puupohjaisille materiaaleille. Tällä prosessilla onnistuu ympäristöystävällisempien RFID-etätunnisteiden valmistus kustannustehokkaasti myös massatuotannossa.
Väitöstutkimuksessaan Erja Sipilä teki ensimmäiset testit myös täysin passiivisten RFID-etätunnisteiden hyödyntämiseksi kosteuden mittaamisessa. Passiivinen RFID-etätunniste ei tarvitse paristoa tai muutakaan virtalähdettä, vaan se saa kaiken tarvitsemansa energian signaalista, jonka se vastaanottaa. Tällöin RFID-etätunnisteen käyttöikä on lähes rajaton.
Sipilän väits tarkastetaan ensi perjantaina Tampereen teknillisen yliopiston tieto- ja sähkötekniikan tiedekunnassa. Väitöstilaisuus on tekniikan alalla harvinaisuus, sillä väittelijän itsensä lisäksi myös sekä vastaväittäjä että kustos ovat naisia. Naisprofessoreja on alalla vielä vähän.