{"id":171798,"date":"2025-12-19T07:35:00","date_gmt":"2025-12-19T06:35:00","guid":{"rendered":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/?p=171798"},"modified":"2025-12-18T16:55:11","modified_gmt":"2025-12-18T15:55:11","slug":"grune-elektronik-smarte-etikette-schutzt-empfindliche-guter","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/renewable-carbon.eu\/news\/grune-elektronik-smarte-etikette-schutzt-empfindliche-guter\/","title":{"rendered":"Gr\u00fcne Elektronik: Smarte Etikette sch\u00fctzt empfindliche G\u00fcter"},"content":{"rendered":"\n\n\n

Forschende der Empa, der EPFL und des CSEM haben eine smarte und \u00abgr\u00fcne\u00bb Sensoretikette entwickelt, die Temperatur und Luftfeuchtigkeit in Echtzeit misst \u2013 und auch erkennen kann, ob eine Temperaturschwelle \u00fcberschritten wurde. Damit k\u00f6nnen in Zukunft empfindliche Lieferungen wie etwa Medikamente oder Lebensmittel \u00fcberwacht werden. Die elektronische Etikette selbst ist dabei komplett bioabbaubar.<\/strong><\/p>\n\n\n

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\"Unauff\u00e4llig:
Unauff\u00e4llig: Die bioabbaubare Etikette ist so d\u00fcnn wie ein Blatt Papier. Dennoch kann sie die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit messen. \u00a9 Empa<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Grosse Str\u00f6me von G\u00fctern umkreisen jeden Tag den Globus. Darunter finden sich auch besonders empfindliche Lieferungen, etwa gewisse Impfstoffe, Medikamente und Lebensmittel. Damit diese Produkte sicher am Zielort ankommen, m\u00fcssen sie w\u00e4hrend ihrer gesamten Lieferkette in einem bestimmten Temperatur- und Feuchtigkeitsbereich bleiben. Aber wie stellen wir das sicher? Es ist kostspielig und nicht nachhaltig, jede einzelne Liefereinheit mit Silicium-basierten Sensoren und Chips auszustatten. Und Messungen an Knotenpunkten in der Lieferkette sagen nichts dar\u00fcber aus, was der empfindlichen Sendung auf dem Weg dorthin bereits widerfahren ist.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Herausforderung haben sich Forschende der Empa, der EPFL und des CSEM in einem vierj\u00e4hrigen Projekt namens \u00abGreenspack\u00bb<\/a> gestellt. Gemeinsam haben sie eine smarte Etikette entwickelt, die die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit misst, und sich daran \u00aberinnern\u00bb kann, wenn eine bestimmte Temperaturschwelle \u00fcberschritten wurde. Dabei ist der kleine Aufkleber nicht nur Silicium-frei, sondern auch vollst\u00e4ndig biologisch abbaubar. Das Projekt wurde vom Schweizerischen Nationalfonds (SNF) und der Innosuisse im Rahmen des \u00abBRIDGE Discovery\u00bb-Programms gef\u00f6rdert.\u00a0Die Ergebnisse haben die Forschenden im Fachjournal \u00abNature Communications\u00bb<\/em> ver\u00f6ffentlicht<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Leiterbahnen mit Ged\u00e4chtnis<\/h3>\n\n\n
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\"Grosse
Grosse Str\u00f6me von G\u00fctern umkreisen jeden Tag den Globus. Darunter finden sich auch besonders empfindliche Lieferungen, etwa gewisse Impfstoffe, Medikamente und Lebensmittel.
\u00a9 Adobe Stock<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Grosse Str\u00f6me von G\u00fctern umkreisen jeden Tag den Globus. Darunter finden sich auch besonders empfindliche Lieferungen, etwa gewisse Impfstoffe, Medikamente und Lebensmittel. Bild: Adobe Stock<\/p>\n\n\n\n

Um ihre Aufgabe zu erledigen, braucht die smarte Etikette weder eine Batterie noch einen Sender. Vielmehr funktioniert sie \u00e4hnlich wie ein RFID-Chip. Sie enth\u00e4lt gedruckte Bahnen aus leitenden Materialien, die Stromkreise mit ohmschen und kapazitiven Elementen bilden. Werden diese Stromkreise einem elektromagnetischen Feld ausgesetzt, beispielsweise durch einen Etikettenleser, entsteht eine Resonanz, die vom Leser entziffert werden kann. Das Raffinierte daran: Je nach Umgebungstemperatur oder Luftfeuchtigkeit ver\u00e4ndern sich die Leitf\u00e4higkeit und die Kapazit\u00e4t der einzelnen Stromkreise und somit auch ihre Resonanz. Diese \u00c4nderung gibt Auskunft \u00fcber die aktuelle Temperatur und Feuchtigkeit \u2013 ganz ohne komplizierte Messtechnik.<\/p>\n\n\n\n

Doch damit nicht genug \u2013 die Forschenden wollten der Etikette auch eine Art \u00abGed\u00e4chtnis\u00bb verleihen. Wird die Temperatur von 25\u00b0 \u00fcberschritten, schmilzt ein winziges Element in einer der Leiterbahnen, wodurch der Stromkreis irreparabel unterbrochen wird. Beim n\u00e4chsten Ablesen zeigt die Etikette an: Diese Sendung war einmal zu warm. <\/p>\n\n\n\n

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\u00abWenn wir beispielsweise von Impfungen sprechen, k\u00f6nnte dies heissen, dass die Lieferung nicht mehr verwendet werden darf, oder dass das Mindesthaltbarkeitsdatum ung\u00fcltig ist\u00bb, erkl\u00e4rt Gustav Nystr\u00f6m, Leiter des Empa-Labors<\/strong> \u00abCellulose and Wood Materials\u00bb, der das Forschungsprojekt geleitet hat.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Diese Technologie entlastet die Lieferkette und reduziert ihren CO2<\/sub>-Fussabdruck: Potenziell besch\u00e4digte Waren werden so fr\u00fcher erkannt und m\u00fcssen nicht weitergeschickt werden. Ist die Lieferung durch die Temperatureinwirkung lediglich weniger lang haltbar geworden, so kann sie etwa an einen n\u00e4heren Einsatzort umgeleitet werden. <\/p>\n\n\n\n

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\u00abJe nach den Materialien, die wir verwenden, k\u00f6nnen wir die Temperaturschwelle auch anders setzen\u00bb, erg\u00e4nzt Nystr\u00f6m<\/strong>. Denkbar w\u00e4ren zum Beispiel Etiketten f\u00fcr tiefgefrorene G\u00fcter.<\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Biologisch abbaubar und nachhaltig<\/h3>\n\n\n\n

Die Vision der Forschenden ist, die Etikette am Zielort zu kompostieren oder dem Kartonrecycling zuzuf\u00fchren, weil sie komplett biologisch abbaubar ist. F\u00fcr das Substrat haben die Empa-Forschenden eigens ein Material entwickelt, das aus einem Biopolymer sowie aus Cellulose-Fasern besteht. Um die Leiterbahnen zu drucken, nutzten die Forschenden der Empa und der EPFL eine eigens entwickelte Tinte, die das biologisch resorbierbare Metall Zink enth\u00e4lt. Forschende des CSEM arbeiteten unterdessen am Aufbau der Etikette sowie an der Auslesetechnologie.<\/p>\n\n\n\n

Die Arbeit mit biologisch abbaubaren Materialien ist immer eine Herausforderung \u2013 denn sie sollen sich nat\u00fcrlich erst dann zersetzen, wenn ihre Arbeit getan ist. <\/p>\n\n\n\n

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Ausserdem mussten die einzelnen Komponenten der Etikette nur sehr selektiv auf die Umgebungsbedingungen reagieren: \u00abWir wollten nicht, dass der Temperatursensor auf Feuchtigkeit anspricht und umgekehrt\u00bb, sagt Nystr\u00f6m<\/strong>. <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Gemeinsam gelang es den Projektpartnern, die Probleme zu l\u00f6sen. Zwei EPFL-Forschende sind nun daran, die Erkenntnisse aus \u00abGreenspack\u00bb mit einem Start-up namens \u00abCircelec\u00bb zu kommerzialisieren. Die Empa-Forschenden rund um Gustav Nystr\u00f6m wollen k\u00fcnftig noch tiefer in das Gebiet der gr\u00fcnen Elektronik eintauchen und das Potenzial der smarten Etiketten als Sensoren in der Landwirtschaft und der Umweltbeobachtung erkunden.<\/p>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n

Literatur<\/h3>\n\n\n\n

J Bourely, N Fumeaux, X Aeby, J Kim, G Siqueira, C Beyer, D Schmid, O Vorobyov, G Nystr\u00f6m, D Briand: Ecoresorbable chipless temperature-responsive tag made from biodegradable materials for sustainable IoT; Nature Communications (2025<\/em>);\u00a0doi: 10.1038\/s41467-025-65458-9<\/a><\/p>\n\n\n\n

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