Imprimiendo el futuro: Electrónica flexible impulsando el Internet de las Cosas

Dr. Janos Veres, jefe del programa de Electrónica Novel e Impresa de Parc, explica cómo la impresión puede transformar la fabricación electrónica para satisfacer las crecientes demandas del Internet de las Cosas (IoT).

Las soluciones tradicionales de «electrónica en una caja» son inadecuadas para los diversos dispositivos personalizados requeridos en wearables, sistemas automotrices y otras aplicaciones IoT. Debemos ir más allá de la producción en masa y abrazar la fabricación a demanda, a medida.

La electrónica flexible y conformable es el eje de este cambio. En las últimas dos décadas, la electrónica impresa se ha usado para artículos de bajo coste producidos en masa como displays, etiquetas RFID, sensores y paneles de interfaz. Empresas automotrices han comenzado a explorar electrónica in-mould, y se ha demostrado que la memoria impresa es fabricable con herramientas existentes.

Lograr el mismo coste y rendimiento que productos establecidos basados en silicio ha sido desafiante. Sin embargo, avances recientes demuestran que electrónica flexible, impresa e híbrida puede entregar productos de nicho y factores de forma únicos previamente inalcanzables.

Internet de las Cosas Inteligentes

La electrónica basada en impresión permite personalización masiva, fusionando forma y función de formas sin precedentes. En lugar de competir con silicio, ahora lo vemos como un componente en un toolkit más amplio.

La impresión se convierte en una técnica de integración que combina materiales blandos y duros, permitiendo producción a demanda de dispositivos personalizados a bajo coste. Nuevos materiales y libertad de diseño son emocionantes para fabricantes. Por ejemplo, el packaging inteligente está emergiendo, con empresas como Thin Film Electronics y PragmatIC integrando NFC (Comunicación de Campo Cercano) en envases.

Incorporar sensores y chips de procesamiento de datos en packaging puede monitorizar parámetros ambientales —temperatura, humedad, CO₂— cruciales para farmacéuticos y otros productos sensibles. El packaging inteligente ofrece calidad mejorada, desperdicio reducido, inspecciones simplificadas y precios dinámicos, llevando a ahorros sustanciales de tiempo y coste.

Electrónica estirable en el horizonte

Anticipamos que sistemas de electrónica híbrida flexible (FHE) —PCBs multicapa impresas emparejadas con chips adelgazados— se volverán mainstream. La impresión permite fabricación a demanda sobre grandes áreas e integración capa por capa, allanando el camino para dispositivos flexibles, blandos e incluso estirables.

La electrónica impresa podría eventualmente alimentar dispositivos tan complejos como móviles, pero varios obstáculos permanecen. Nuevos materiales rentables deben reemplazar tintas de plata caras; cobres impresos y tintas conductoras alternativas son candidatos prometedores.

Lograr verdadera estirabilidad demanda avances en ciencia de materiales. Algunos expertos imaginan microchips transformados en tintas, permitiendo fabricación rápida de circuitos a demanda —un cambio de paradigma radical que requerirá nuevos enfoques de diseño de circuitos.

El futuro impreso

En nuestra visión, un ecosistema FHE impreso permitirá soluciones personalizadas —desde sensores pequeños a sistemas a gran escala— incrustando inteligencia directamente en objetos cotidianos. Sensores embebidos en estructuras automotrices y aeroespaciales mejorarán seguridad, mientras robótica blanda, prótesis y parches de monitorización de salud se volverán más accesibles.

Al simplificar diseño y fabricación, la electrónica impresa acelerará el progreso a lo largo de todo el panorama electrónico e IoT.

Autor: Dr. Janos Veres, Parc