De studie richtte zich op het ontwikkelen en testen van een methode die slimme verpakkingen mogelijk maakt door gebruik te maken van functionele inkten. Deze inkten reageren op factoren zoals temperatuur, vochtigheid en tijd, en maken het mogelijk om verpakkingen te voorzien van een dubbele functie: identificatie via een unieke code en detectie van omgevingsveranderingen via kleurverschuivingen.
Vergelijking van methoden
Isohanni onderzocht verschillende methoden voor kleurherkenning. Traditionele rekenmethoden bleken voldoende voor duidelijke kleurverschillen, maar bij subtiele veranderingen en onder wisselende omstandigheden presteerden convolutionele neurale netwerken aanzienlijk beter. Dit type deep learning-netwerk kan kenmerken leren uit beelden en onderscheid maken dat met conventionele technieken niet haalbaar is.
De functionele inkten die zijn toegepast, reageren vaak snel of tonen slechts minimale veranderingen. Deze nuances zijn lastig vast te leggen met bestaande machinale beeldherkenning. Door AI in te zetten, kan de herkenning bijna net zo nauwkeurig worden uitgevoerd als door het menselijk oog, waardoor industriële processen zoals kwaliteitscontrole profiteren van betrouwbaardere signalen.
Toepassingen en voordelen
De kleurveranderende inkten kunnen worden geïntegreerd in het drukproces van verpakkingen, waardoor de meerkosten relatief laag blijven in vergelijking met elektronische sensoren. Isohanni wijst erop dat dit slimme verpakkingen ook interessant maakt voor producten met een lage marge, zoals verse groenten. De technologie kan bijdragen aan beter inzicht in houdbaarheid, monitoring van opslag- en transportcondities en het vroegtijdig signaleren van schade door vocht of temperatuur.
Een belangrijk voordeel is dat elektronische componenten in wegwerpverpakkingen kunnen worden vermeden. Dit levert zowel kostenbesparing als milieuwinst op. Bedrukte kleurindicatoren sluiten goed aan bij de behoefte aan eenvoudige, recycleerbare en betaalbare slimme verpakkingsoplossingen.
Betaalbare optie voor smart packaging
Het onderzoek toont aan dat functionele inkten in combinatie met geavanceerde kleurherkenningsalgoritmen een haalbare en betaalbare optie vormen voor slimme verpakkingen. Wel zijn er beperkingen bij lage kleurintensiteit en variabele lichtomstandigheden. Vervolgonderzoek kan zich richten op verdere verfijning van algoritmen, integratie van referentiekleuren en kalibratiemethoden, en het ontwikkelen van decoders die lokaal kunnen werken in plaats van uitsluitend via de cloud.
De resultaten bieden perspectief voor uiteenlopende sectoren. Voor de voedingsmiddelenindustrie kan dit bijdragen aan het verminderen van verspilling en het verbeteren van kwaliteitsbewaking. In de gezondheidszorg zijn toepassingen denkbaar voor indicatoren die medicijncondities weergeven. In logistiek en elektronica kunnen subtiele kleurindicatoren helpen bij het vroegtijdig opsporen van schade. Daarmee effent dit onderzoek de weg voor slimme verpakkingen die toegankelijk, duurzaam en praktisch toepasbaar zijn.
.png)
