Старшеклассник получил награду за бесчиповую RFID-метку для сортировки пластика

Кевин Сунь, ученик старшей школы Андовера в штате Массачусетс, получил премию имени Крейга Р. Барретта за инновации на Международной научно-технической выставке Regeneron ISEF. Для школьника это было первое участие в конкурсе.

Regeneron ISEF — международный конкурс научных и инженерных проектов для учащихся 9–12-х классов, который проводит некоммерческая организация Society for Science. Мероприятие прошло в мае в Финиксе.

Метка, которую можно смыть при переработке

Проект Суна — печатная бесчиповая радиочастотная идентификационная метка. Ее проводящие дорожки изготовлены из MXene и защищены сверхтонкой пленкой поливинилового спирта (ПВС).

«Мне пришла в голову идея создать их из материала под названием MXene. Он не только хорошо проводит электричество, но и смывается при переработке, — рассказал Сунь. — Я изготовил эти метки и смоделировал процесс смывания, чтобы проверить, насколько легко они удаляются и не приводят ли к загрязнению».

Премия в размере 10 тыс. долларов названа в честь бывшего генерального директора Intel Крейга Р. Барретта, который 12 лет входил в попечительский совет Society for Science. Награду получает финалист, наиболее наглядно продемонстрировавший инновационный подход в одной из STEM-дисциплин.

Применение при сортировке пластика

По замыслу автора, бесчиповые RFID-метки должны упростить сортировку пластиковых отходов. Сунь связывает актуальность разработки с тем, что сегодня перерабатывается менее 10% пластика.

Метка не содержит электронного чипа. Ее распознавание основано на отклике на радиоволны разных частот: метки с различными характеристиками формируют разные сигналы, что позволяет отличать их друг от друга.

Исследование началось прошлым летом и продолжалось в течение последнего учебного года в лаборатории автоматической идентификации Массачусетского технологического института. По словам Суна, лаборатория уже экспериментировала с бесчиповыми RFID-метками, но использовала обычные металлические проводящие дорожки.

«Я подумал, что более универсальный материал сделает применение таких меток для сортировки практичнее», — пояснил школьник.

От сортировки до контроля свежести

Во время работы Сунь и его научные руководители обнаружили еще одно возможное применение разработки. MXene окисляется на воздухе, из-за чего сигнал метки со временем меняется. По мнению исследователей, это свойство потенциально позволяет использовать метку не только при сортировке, но и для определения свежести продукции.

При этом автор подчеркивает, что проект находится на ранней стадии. Он протестировал только две RFID-метки, тогда как выделяют семь типов пластика. Испытаний в реальных условиях, а также проверок скорости и точности работы пока не проводилось.

«Это только начало. Определенно необходимы дополнительные исследования и испытания», — отметил Сунь.

Лаборатория MIT продолжает исследования бесчиповых RFID-меток. Сам Сунь намерен заняться другими проектами после поступления на первый курс Университета Пенсильвании.

Изображение предоставлено Лизой Фриклунд/Общество науки