Un capteur biodégradable surveille les marchandises sensibles

Des scientifiques de l’EPFL, de l’Empa et du CSEM ont mis au point une étiquette intelligente durable capable de détecter le dépassement du seuil de température sur des cargaisons de médicaments ou de denrées alimentaires.

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( Photo: 2025 LMTS EPFL CC BY SA )

ENGINEERINGNET.BE - Chaque jour, d’importants flux de marchandises circulent autour du monde.

Des scientifiques de l’EPFL, de l’Empa et du CSEM ont relevé ce défi dans le cadre d’un projet de quatre ans nommé GREENsPACK. Ils ont créé une étiquette intelligente imprimée, sans puce et sans fil, capable de détecter si un seuil donné de température a été dépassé.

Ce petit autocollant est exempt de silicium et constitué de matériaux biodégradables. Le projet a été financé par le Fonds national suisse de la recherche scientifique (FNS) et Innosuisse dans le cadre du programme BRIDGE Discovery.

L’équipe du LMTS a fabriqué le capteur sur un substrat composite de biopolymère et de fibres de cellulose développé à l’Empa, en se basant sur une conception et une technologie de lecture mise au point au CSEM.

Pour fonctionner, l’étiquette n’a pas besoin de batterie ni d’émetteur à puce de silicium. Elle repose sur un résonateur électrique sans fil composé de pistes de zinc hautement conductrices et stables protégées par une cire naturelle. 

Lorsque ces circuits sont exposés à un champ électromagnétique, provenant par exemple d’un lecteur d’étiquettes sans fil, une résonance est produite que le lecteur peut décoder.

Si le seuil de température est dépassé, une huile solide biosourcée fond sur le circuit, modifiant cette résonance. Lors de la lecture suivante, l’étiquette indiquera clairement que la cargaison a été exposée à une température trop élevée.

Différents seuils de température peuvent être fixés en fonction du type d’huile utilisée, notamment les huiles d’olive, de jojoba et de noix de coco congelées, qui fondent à différentes températures, déclenchant des changements irréversibles de fréquence de résonance.

Une fois fondue, l’huile est absorbée par un matériau cellulosique placé en dessous, ce qui permet à l’étiquette de fonctionner de manière fiable, quelle que soit son inclinaison. (Auteur: Celia Luterbacher - Source: EPFL)