Imprimindo a IoT

Dr. Janos Veres, que lidera o Parc O programa Novel and Printed Electronics, visa transformar a impressão em uma técnica de fabricação de produtos eletrônicos para atender às necessidades de aplicativos de Internet das Coisas (IoT). A eletrônica está entrando em uma nova era impulsionada pelo rápido crescimento da IoT. Vestíveis, automotivos e a vasta gama de aplicações de IoT não podem ser atendidos por soluções tradicionais de eletrônicos em caixa e precisamos ir além da simples produção em massa de eletrônicos e começar a lidar com dispositivos exclusivos e personalizados que são feitos sob demanda.

Um facilitador chave para essa transição é a eletrônica flexível e conforme. Nas últimas décadas, a eletrônica impressa e flexível foi vista como uma opção de fabricação de baixo custo para produtos de massa, como monitores, RFID, sensores e painéis de interface. As empresas automotivas começaram a fazer experiências com componentes eletrônicos moldados, enquanto surgia uma memória impressa que poderia ser fabricada com as ferramentas existentes.

Mas o desafio de entregar custo e desempenho em competição com produtos e processos bem estabelecidos tem sido significativo. Mais recentemente, vimos novas oportunidades para eletrônicos flexíveis, impressos e híbridos para fornecer produtos de nicho e formatos únicos.

Internet de coisas inteligentes

O conceito de eletrônica imprimível é um capacitador importante para a customização em massa de eletrônicos para criar uma internet de coisas inteligentes que fundem forma e função de novas maneiras. A mudança mais importante que ocorreu é a compreensão de que não devemos tentar bater o silício, mas, em vez disso, usá-lo como parte de nosso kit de ferramentas.

A impressão então se torna uma técnica de integração para fornecer fatores de forma exclusivos com a integração de materiais e componentes macios e duros, permitindo produtos personalizados sob demanda a baixo custo. O uso de novos materiais e a liberdade de design são estimulantes para os fabricantes. Por exemplo, embalagens inteligentes estão surgindo como empresas como a Thin Film Electronics e Pragmático experimente a integração de NFC (Near Field Communications).

Sensores e processamento de dados integrados à embalagem também podem permitir o monitoramento de parâmetros ambientais. Para alguns produtos farmacêuticos, por exemplo, monitorar a temperatura, umidade ou níveis de dióxido de carbono é particularmente valioso. Com a embalagem inteligente, toda uma gama de benefícios emerge do aumento da qualidade do produto, redução do desperdício e inspeções simplificadas para reprecificação dinâmica e economia de tempo e custo.

Mesmo eletrônicos extensíveis

No futuro, vemos sistemas eletrônicos híbridos flexíveis (FHE) se tornando amplamente estabelecidos, onde PCBs multicamadas impressas com chips finos dão origem a eletrônicos flexíveis, macios e até mesmo extensíveis. A impressão é significativa porque permite a fabricação sob demanda em áreas muito maiores e permite uma integração complexa camada por camada.

Isso significa que a impressão tem o potencial de se tornar uma técnica de fabricação valiosa para uma infinidade de dispositivos eletrônicos e IoT, até dispositivos pessoais flexíveis com a complexidade de um telefone móvel.

Muitos desafios ainda precisam ser resolvidos antes de chegarmos lá. São necessários novos materiais que combinem bem e forneçam alternativas para elementos caros como a prata. O cobre impresso é um exemplo, mas também veremos soluções criativas com base em outros materiais.

A elasticidade é outro desafio que precisa ser enfrentado pela ciência dos materiais. Nossa previsão mais ousada é que podemos transformar microchips em tintas e imprimir com eles. Este é um conceito radical que permitirá a fabricação rápida e sob demanda de circuitos complexos, mas exigirá novas abordagens para o projeto do circuito.

O futuro está impresso

No geral, prevemos um futuro FHE impresso nos levando mais perto de criar soluções personalizadas para coisas, pequenas ou grandes, incorporando inteligência na estrutura dos dispositivos ao nosso redor. Veremos uma infinidade de sensores embutidos em estruturas automotivas ou aeroespaciais para aumentar a segurança.

Próteses e robótica leve são outras áreas, bem como patches inteligentes personalizados que monitoram sua saúde. É importante ressaltar que prevemos que o projeto e a fabricação de tais componentes se tornem simplificados e acessíveis, permitindo um caminho acelerado para o progresso geral da eletrônica e da IoT.

O autor deste blog é o Dr. Janos Veres de Parc