Eletrônicos híbridos flexíveis (FHE) é a próxima grande novidade na manufatura:uma plataforma totalmente nova para eletrônicos

A eletrônica híbrida flexível (FHE) é um processo inovador que combina elementos da indústria eletrônica com os da indústria de impressão de alta precisão.

Com o FHE, os fabricantes podem criar sensores que podem ser mais leves, estar em conformidade com as curvas de um corpo humano ou esticar na forma de um objeto ou estrutura - tudo isso preservando a integridade operacional total das arquiteturas eletrônicas tradicionais.

Integrando componentes de silício ultrafinos por meio de manuseio de alta precisão; impressão com tintas condutoras e ativas; e colando em substratos extensíveis, as tecnologias híbridas flexíveis irão revolucionar a forma como a eletrônica é usada. A FHE trará eletrônicos “prontos para uso” e os integrará diretamente em vestíveis, itens manufaturados e estruturas.

Pesquisa recém-financiada que impulsiona a inovação

Em agosto de 2015, o Departamento de Defesa criou um novo Instituto de Inovação de Fabricação para FHE a ser liderado por um consórcio de 162 empresas, organizações sem fins lucrativos, laboratórios e universidades com sede em San Jose, CA, no coração do Vale do Silício. Iniciado com um investimento total de mais de $ 171 milhões, $ 75 milhões em fundos federais e mais de $ 96 milhões em contribuições não federais, este foi o primeiro instituto de manufatura lançado com sede na Costa Oeste.

O consórcio vencedor uniu grandes empresas de eletrônicos e semicondutores como Applied Materials, Apple, United Technologies, Hewlett Packard e Qualcomm com usuários finais como Boeing, General Motors, Cleveland Clinic, Corning e Motorola. O resultado final é ser capaz de incorporar esses eletrônicos flexíveis e dobráveis ​​a tudo, desde dispositivos médicos a jatos supersônicos, ao mesmo tempo em que se baseia na pesquisa de ponta em andamento em universidades parceiras, como Stanford, UC Berkeley, Harvard e MIT.

O futuro do FHE

Aplicações eletrônicas flexíveis e impressas estão se tornando reais. Os meteorologistas estão prevendo um mercado de quase US $ 30 bilhões para dispositivos conectados à Internet em um setor combinado de indústria e consumidor. Destes, a saúde é atualmente o segmento FHE mais forte, onde o desempenho é do mais alto valor e a confiabilidade é crítica para a vida ou morte.

Ao empacotar componentes eletrônicos em um substrato extensível flexível, as tecnologias habilitadas por meio desses processos de fabricação inovadores preservarão a operação completa dos circuitos eletrônicos tradicionais em arquiteturas vestíveis e conformáveis. Esses dispositivos altamente funcionais podem ser acoplados a formas curvas e irregulares e estendidos por edifícios, objetos e humanos, levando a aplicações do século 21, incluindo:

• Revolucionando dispositivos eletrônicos portáteis de informação para monitorar sinais vitais e estados físicos para otimizar decisões de saúde e estilo de vida.
• Melhorando drasticamente o fornecimento de tecnologia médica - por meio de biomarcadores e implantes de dispositivos - que podem monitorar os sinais vitais de idosos, pessoas com doenças crônicas e nossos soldados durante o combate.
• Ativação de sensores incorporados para monitorar o estado de automóveis e aeronaves comerciais operando em ambientes adversos, como pressões submarinas ou temperaturas extremas.
• Melhorando as operações de segurança, com aplicativos em robótica leve, bem como, recursos de imagem e detecção de última geração, usados ​​em todo o espectro de sistemas terrestres, aéreos, marítimos e espaciais.
• Reduzindo drasticamente o tamanho e o peso do pacote de sistemas eletrônicos por meio de eletrônicos que se adaptam a formas complexas, como asas de aeronaves ou plataformas de veículos autônomas, e integração de eletrônicos em roupas e tecidos.

A demanda é alta para aumentar a capacidade de fabricação de todos esses produtos. Os esforços de pesquisa atuais visam reduzir o preço por unidade e aumentar o valor para o cliente. O resultado serão produtos inteligentes leves, de baixo custo, flexíveis, confortáveis, extensíveis e altamente eficientes, com inúmeras utilizações em aplicações de consumo, comerciais e militares.