Códigos QR luminescentes multiplexados para etiquetas inteligentes - António, Lara Lúcia Fernandes (2018)
O presente trabalho visa o desenvolvimento de um dispositivo para IoT que reúna várias valências, acrescentando valor à tecnologia atual e possibilitando a resposta a alguns desafios e questões de segurança existentes. Para tal, propõe-se a utilização de códigos QR como etiquetas inteligentes, capazes de armazenar mais informação, codificá-la sob acesso restrito e monitorizar parâmetros como a temperatura e a dose de radiação UV. Os novos códigos QR serão inscritos em substratos distintos (polimetil-metacrilato, acetado e papel) e revestidos com materiais híbridos, dopados com complexos de iões lantanídeos (Tb3+, Eu3+ e Eu3+\Tb3+), conjugando as vantagens estruturais e de processamento dos híbridos orgânicos-inorgânicos, com as propriedades óticas dos iões lantanídeos, com emissões na região do visível do espetro eletromagnético. Através da multiplexagem em cor de códigos QR, com recurso a esses materiais luminescentes, propôs-se codificar informação sob forma de acesso restrito, ou para fins de autenticação de documentos, permitindo, simultaneamente, armazenar até 3 vezes mais informação, comparativamente aos atuais códigos monocromáticos. No desenvolvimento de códigos QR para termómetros luminescentes, foram utilizados códigos em polimetil-metacrilato e acetado, revestidos com uma camada de complexo híbrido orgânico-inorgânico dopado com Eu3+/Tb3+. As propriedades espetrais deste complexo foram estudadas de forma a compreender os mecanismos subjacentes à variação da cor de emissão e, assim, desenvolver um modelo de termómetro luminescente primário. Realizou-se o estudo com base em dois parâmetros termométricos, em particular, a razão entre intensidade de emissão e entre as coordenadas de cor do sistema RGB. Verificou-se a concordância entre os parâmetros experimentais anteriores e os valores previstos, demonstrando-se a possibilidade de identificar a temperatura através da cor, com uma simples câmara de telemóvel. O termómetro primário desenvolvido apresenta uma sensibilidade térmica máxima de 5,2 %·K−1, incerteza em temperatura de 0,2 K, a 297 K, e repetibilidade máxima de 97%. Estes resultados demonstram um sensor desenvolvido ao nível dos termómetros luminescentes de maior interesse reportados até à data. Em suma, foi desenvolvido um código QR como etiqueta inteligente, com maior capacidade de informação, potencial de melhoria nos sistemas de segurança IoT e, ainda, capacidade de ser sensor de temperatura, fornecendo informação em tempo real. Foi, ainda, abordada a possibilidade de monitorizar, em tempo real, a dose de radiação UV. Deste modo, surgem novas oportunidades de aplicação para concretização de serviços e partilha de informação, revolucionando o papel dos códigos QR como dispositivos para IoT.