Печать IoT

Д-р Янош Верес, руководитель Parc Программа «Новая и печатная электроника» направлена ​​на превращение печати в технологию производства электроники для удовлетворения потребностей приложений Интернета вещей (IoT). Электроника вступает в новую эру, обусловленную стремительным ростом Интернета вещей. Носимые устройства, автомобили и широкий спектр приложений Интернета вещей не могут быть обслужены традиционными решениями «электроника в коробке», и нам необходимо выйти за рамки простого массового производства электроники и начать работу с уникальными индивидуальными устройствами, которые изготавливаются по запросу.

Ключевым фактором этого перехода является гибкая и конформная электроника. В течение последних двух десятилетий печатная и гибкая электроника рассматривалась как недорогой вариант производства таких массовых товаров, как дисплеи, RFID, датчики и интерфейсные панели. Автомобильные компании начали экспериментировать с литой электроникой, и появилась печатная память, которую можно было производить с помощью существующих инструментов.

Но проблема обеспечения стоимости и производительности в условиях конкуренции с хорошо зарекомендовавшими себя продуктами и процессами была значительной. Совсем недавно мы увидели новые возможности для гибкой печатной и гибридной электроники, позволяющие создавать нишевые продукты и уникальные форм-факторы.

Интернет умных вещей

Концепция печатной электроники является важным инструментом массовой настройки электроники для создания Интернета умных вещей, которые объединяют форму и функционируют по-новому. Самый важный сдвиг, который произошел, - это осознание того, что мы не должны пытаться превзойти кремний, а вместо этого использовать его как часть нашего инструментария.

Затем печать становится методом интеграции, обеспечивающим уникальные форм-факторы с интеграцией мягких и твердых материалов и компонентов, что позволяет создавать индивидуализированные продукты по запросу по невысокой цене. Использование новых материалов и свобода дизайна привлекают производителей. Например, умная упаковка появляется, когда такие компании, как Thin Film Electronics и PragmatIC поэкспериментируйте с интеграцией NFC (Near Field Communications).

Датчики и средства обработки данных, интегрированные в упаковку, также позволяют контролировать параметры окружающей среды. Например, для некоторых фармацевтических продуктов особенно важен мониторинг температуры, влажности или уровня углекислого газа. Интеллектуальная упаковка дает целый ряд преимуществ:повышение качества продукции, сокращение количества отходов и упрощенные проверки, а также динамическое изменение цен, а также экономия времени и средств.

Даже растягиваемая электроника

В будущем мы видим, как системы гибкой гибридной электроники (FHE) получают широкое распространение, когда многослойные печатные платы с тонкими микросхемами создают гибкую, мягкую и даже растяжимую электронику. Печать важна, потому что она позволяет производить по требованию гораздо большие площади и обеспечивает сложную интеграцию слой за слоем.

Это означает, что печать может стать ценным производственным методом для множества электронных устройств и устройств Интернета вещей, вплоть до гибких персональных устройств, по сложности сравнимых с мобильным телефоном.

Прежде чем мы доберемся до цели, еще предстоит решить множество проблем. Необходимы новые материалы, которые хорошо сочетаются друг с другом и являются альтернативой дорогостоящим элементам, таким как серебро. Печатная медь - один из примеров, но мы также увидим творческие решения на основе других материалов.

Растяжимость - еще одна проблема, которую необходимо решить материаловедению. Наш самый смелый прогноз состоит в том, что мы можем превратить микрочипы в чернила и печатать с ними. Это радикальная концепция, которая позволит быстро и по требованию изготавливать сложные схемы, но потребует новых подходов к проектированию схем.

Будущее напечатано

В целом, мы предвидим будущее FHE с печатным рисунком, которое приблизит нас к созданию индивидуальных решений для вещей, малых или больших, встраивая интеллект в структуру окружающих нас устройств. Мы увидим множество датчиков, встроенных в автомобильные или аэрокосмические рамы для повышения безопасности.

Мягкая робототехника и протезирование - это другие области, а также специальные умные пластыри, контролирующие ваше здоровье. Важно отметить, что мы предполагаем, что проектирование и изготовление таких компонентов станет упрощенным и доступным, что позволит ускорить общий прогресс электроники и Интернета вещей.

Автор этого блога - доктор Янош Верес из Parc