Impresión de IoT

Dr. Janos Veres, que dirige Parc El programa Novedosos y electrónicos impresos busca convertir la impresión en una técnica de fabricación de productos electrónicos para satisfacer las necesidades de las aplicaciones de Internet de las cosas (IoT). La electrónica está entrando en una nueva era impulsada por el rápido aumento de IoT. Los wearables, la automoción y la amplia gama de aplicaciones de IoT no pueden ser atendidos por las soluciones tradicionales de electrónica en una caja y debemos ir más allá de la simple producción en masa de productos electrónicos y comenzar a abordar dispositivos únicos y personalizados que se fabrican a pedido.

Un factor clave para esta transición es la electrónica flexible y conforme. Durante las últimas dos décadas, la electrónica impresa y flexible se consideró una opción de fabricación de bajo costo para productos masivos como pantallas, RFID, sensores y paneles de interfaz. Las empresas automotrices comenzaron a experimentar con componentes electrónicos en molde, mientras que surgieron memorias impresas que se podían fabricar con las herramientas existentes.

Pero el desafío de ofrecer costos y rendimiento en competencia con productos y procesos bien establecidos ha sido significativo. Más recientemente, hemos visto nuevas oportunidades para la electrónica flexible, impresa e híbrida para ofrecer productos de nicho y factores de forma únicos.

Internet de las cosas inteligentes

El concepto de electrónica imprimible es un habilitador importante para la personalización masiva de la electrónica para crear una Internet de cosas inteligentes que fusionan forma y función de nuevas formas. El cambio más importante que se ha producido es la comprensión de que no debemos intentar vencer al silicio, sino utilizarlo como parte de nuestro conjunto de herramientas.

La impresión se convierte entonces en una técnica de integración para ofrecer factores de forma únicos con la integración de materiales y componentes blandos y duros, lo que permite productos personalizados bajo demanda a bajo costo. El uso de nuevos materiales y la libertad de diseño es emocionante para los fabricantes. Por ejemplo, los envases inteligentes están surgiendo como empresas como Thin Film Electronics y PragmatIC Experimente con la integración de NFC (Near Field Communications).

Los sensores y el procesamiento de datos integrados en el empaque también pueden permitir el monitoreo de parámetros ambientales. Para algunos productos farmacéuticos, por ejemplo, es particularmente valioso controlar la temperatura, la humedad o los niveles de dióxido de carbono. Con el empaque inteligente, surge una amplia gama de beneficios desde una mayor calidad del producto, reducción de desperdicios e inspecciones simplificadas hasta cambios dinámicos de precios y ahorros de tiempo y costos.

Electrónica incluso elástica

En el futuro, vemos que los sistemas de electrónica híbrida flexible (FHE) se establecerán ampliamente en los que las placas de circuito impreso multicapa impresas con chips adelgazados dan lugar a componentes electrónicos flexibles, suaves e incluso elásticos. La impresión es importante porque permite la fabricación bajo demanda en áreas mucho más grandes y permite una integración compleja capa por capa.

Esto significa que la impresión tiene el potencial de convertirse en una técnica de fabricación valiosa para una multitud de dispositivos electrónicos y de IoT, hasta dispositivos personales flexibles de la complejidad de un teléfono móvil.

Aún quedan muchos desafíos por resolver antes de que lleguemos allí. Se necesitan nuevos materiales que combinen bien y proporcionen alternativas a elementos costosos como la plata. El cobre impreso es un ejemplo, pero también veremos soluciones creativas basadas en otros materiales.

La capacidad de estiramiento es otro desafío que debe ser abordado por la ciencia de los materiales. Nuestra predicción más audaz es que podríamos convertir microchips en tintas e imprimir con ellos. Este es un concepto radical que permitirá la fabricación rápida y bajo demanda de circuitos complejos, pero requerirá nuevos enfoques para el diseño de circuitos.

El futuro está impreso

En general, prevemos un futuro FHE impreso que nos acerque a crear soluciones personalizadas para cosas, pequeñas o grandes, incorporando inteligencia en la estructura de los dispositivos que nos rodean. Veremos una multitud de sensores integrados en marcos automotrices o aeroespaciales para mejorar la seguridad.

La robótica blanda y la prótesis son otras áreas, así como los parches inteligentes personalizados que controlan su salud. Es importante destacar que prevemos que el diseño y la fabricación de dichos componentes será simplificado y accesible, lo que permitirá un camino acelerado para el progreso general de la electrónica y la IoT.

El autor de este blog es el Dr. Janos Veres de Parc