Projet de recherche

L’ULiège coordonne le projet PECALBEL qui vise à développer un dispositif d’étiquetage intelligent et innovant



Depuis début septembre, le laboratoire GREEnMat (ULiège) est impliqué en tant que coordinateur du projet M-ERA.Net PECLABEL intitulé "Plasmonic ElectroChromic Materials for Dual-Band VIS-NIR Smart LABELling". Le projet rassemble six autres partenaires de trois autres pays : CNRS - ICMCB (France), Leitat (Espagne), VTT Technical Research Centre of Finland Ltd. (Finlande), Color Sensing (Espagne), Optitune (Finlande) et NordicID (Finlande).

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e nos jours, les nouveaux composants et appareils électroniques doivent constamment offrir un niveau élevé de fonctionnalité et de performance ; ils doivent également être conçus de manière à réduire la consommation de matériaux et d'énergie tout au long du cycle de vie et de la chaîne de valeur, et à faciliter le recyclage et la gestion des déchets engendrés.

C'est particulièrement vrai pour les dispositifs d'étiquetage, de plus en plus impliqués dans des applications telles que les emballages intelligents (y compris pour un usage unique) dans une démarche continue respectueuse de l'environnement.

Le projet PECLABEL s'appuiera sur une technologie d'étiquetage intelligent innovante, basée sur l’utilisation de matériaux électrochromes, qui présente un potentiel scientifique et économique élevé pour la mise en place de dispositifs d'affichage optiquement commutables.

Il reposera sur l’utilisation d’encres écologiques de nanostructures plasmoniques à base d'oxydes métalliques pour la conception de dispositifs à sélectivité spectrale dans les domaines du visible et de l’infrarouge proche, qui constitueront une nouvelle génération de systèmes d'étiquetage électrochromes performants, durables et énergétiquement autonomes.

Figure FR

Méthodologie du projet PECLABEL(a) Les nanostructures électrochromes plasmoniques seront synthétisées et caractérisées ; (b) Les formulations des matériaux seront ensuite mises en œuvre sous forme d'encres imprimables, éco-conçues et peu toxiques pour être transformées en films minces fonctionnels sur des substrats souples (y compris des matériaux biosourcés) ; (c) Ces nouvelles encres à base d'oxyde métallique seront ensuite imprimées en dispositifs d'étiquetage électrochromes, notamment sous forme de QR codes; (d) Cette technologie sera ensuite intégrée par des processus d'impression en continu dans des démonstrateurs d'emballages intelligents.

Le consortium

GREEnMat

Le GREEnMat - laboratoire de recherche en chimie de l'Université de Liège - est spécialisé dans le développement et la caractérisation de matériaux inorganiques et/ou hybrides sous forme de poudres, de matériaux massifs ou de revêtements pour des applications liées à l'énergie (cellules solaires de nouvelle génération, batteries à ions Li/Na/K/..., matériaux électrochromes...), à l'environnement (recyclage de cellules photovoltaïques à base de silicium, oxydes photocatalytiques pour le traitement de l'eau/de l'air...) et à la santé (excipients pour inhalateurs à poudre sèche, implants osseux et dentaires...).

Le GREEnMat sera en charge de la coordination globale du projet et du développement de nanostructures électrochromes plasmoniques à sélectivité spectrale double bande VIS-NIR .

ICMCB

Le laboratoire "Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux" (ICMCB) possède une forte expertise en chimie du solide, en science des matériaux et en traitement chimique. Il utilise ce savoir-faire pour le développement de nouveaux matériaux et de nouveaux concepts de synthèse, de mise en forme et de recyclage des matériaux, couvrant les domaines d'application de l'énergie, de l'environnement, de la santé, de l'électronique et de la photonique.

L'ICMCB sera en charge de la mise en œuvre et de la caractérisation des revêtements électrochromes plasmoniques sur des substrats flexibles, ainsi que du développement des couches d'électrolyte et de contre-électrode. 

Leitat

Leitat est l'une des entités de référence au niveau national et européen en matière de gestion technologique, avec des experts en recherche appliquée, en services techniques et en gestion d'initiatives technologiques et d'innovation. Leitat apporte une valeur sociale, industrielle, économique et durable, en offrant des solutions globales dans de multiples secteurs et domaines : développement de nouveaux matériaux, production éco-durable, systèmes de prévention de la santé au travail, revalorisation des déchets et utilisation des ressources naturelles, interconnectivité et numérisation de l'industrie, énergie verte et maximisation de l'efficacité énergétique.

Leitat sera chargé du développement d'électrolytes stables durcissables sous UV, de la conception et fabrication des dispositifs d'étiquetage intelligents du projet et de la caractérisation approfondie de ces derniers.

VTT

VTT est l'un des principaux instituts de recherche européens, avec un effectif d'environ 2000 personnes, et appartient à l'État finlandais. VTT développe des solutions fonctionnelles imprimées depuis plus de 20 ans grâce à une expertise de classe mondiale en matière de matériaux, de mise en œuvre et d'intégration. VTT possède une ligne de fabrication pilote R2R unique pour les processus d'intelligence d’impression permettant le développement et la fabrication de démonstrateurs et de prototypes jusqu'à l'échelle industrielle.

VTT concevra, développera et intégrera le démonstrateur d'étiquetage intelligent via des technologies de fabrication compatibles en R2R, telles que l'impression.

ColorSensing

ColorSensing, spin-off de l'Université de Barcelone, est une entreprise innovante de deep-tech développant une gamme d'applications telles que la numérisation de changements de couleur induits au sein de divers capteurs, la standardisation d'images numériques ou les capteurs chimiques imprimés.

ColorSensing sera chargé du développement d'un modèle colorimétrique pour transformer la couleur des matériaux développés en données quantitatives.

Optitune

Optitune Oy développe des nanocouches ultrafines pour les surfaces en métal, en verre et en plastique, sur la base de sa technologie exclusive de polysiloxanes. Les chimistes et les ingénieurs d'Optitune forment une équipe déterminée à repousser les limites du possible en termes de transmission de la lumière, de gestion des surfaces et de durabilité. La gamme de produits d'Optitune, protégés par des brevets, comprend des couches protectrices robustes pour les plastiques flexibles, des revêtements pour le métal et le verre, la gestion des interactions matériaux-lumière et des matériaux optoélectroniques. Les revêtements optiques nano-conçus sont développés et produits dans les installations d'Optitune à Oulu, en Finlande. L'équipe commerciale d'Optitune est implantée en Asie et en Europe.

Optitune sera chargé du développement de matériaux et de processus de revêtement pour améliorer l'efficacité et stabiliser les performances ainsi que la durée de vie des dispositifs.

NordicID

Fondée en Finlande en 1986, NordicId est depuis plus de 30 ans le premier fournisseur européen de solutions de suivi et de traçabilité de biens, au service de clients du monde entier. Depuis 2021, elle fait partie de BRADY Corporation.

NordicID proposera des dispositifs et une plateforme logicielle pour collecter des données à partir d'étiquettes intelligentes basées sur les technologies RFID/NFC.

Organismes de financement

Le projet a été sélectionné dans le cadre de l'appel transnational conjoint 2022 du M-ERA.NET 3, qui est un réseau financé par l'UE regroupant environ 49 organismes de financement (convention de subvention Horizon 2020 n° 958174).

Le projet est financé par les organismes suivants:

  • Fonds de la Recherche Scientifique - FNRS, Belgique, sous la Subvention n°R8002.23,
  • Agence Nationale de la Recherche - ANR, France, sous la subvention n°ANR-23-MER3-004-01,
  • Agencia Estatal Investigación - AEI, Espagne, sous la subvention n°PCI2023-143366 financée par MCIN/AEI/10.13039/501100011033 et l'Union européenne NextGenerationEU/PRTR
  • Business Finland, Finland, under grants n°1956/31/2023 & 2888/31/2023.

Vos contacts à l'ULiège

Pierre Colson

GREENMAT

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