Растущие перспективы печатной электроники. Часть 2
Правительство Дании осуществляет небольшую исследовательскую программу по отслеживанию сточных вод и очистки воды с использованием печатных датчиков.
«Это может также использоваться для определения качества продуктов питания», - говорит Йоргенсен. «Мы можете измерить угарный газ, углекислый газ, различные химические вещества и металлы. Вы можете приклеить это на микроконтроллер и использовать его для обнаружения бактерий. Мы берем образцы воздуха сегодня. Это может быть дешевле и быстрее. Сегодня при болезнях, необходимо вырастить культуру в лаборатории. Это может занять неделю. К тому же существуют болезни, которые нельзя увидеть этим способом, такие как грипп или бактерия, которая отравляет пищу. Но с помощью чернил их можно будет обнаружить. Сейчас мы на стадии исследования. Существуют прототипы чернил, которые еще не производятся в больших объемах, которые могут быть чувствительными к свету, бактериям и даже коррозии на экранах в промышленных устройствах. И если вы можете получить чернила, изменяющие цвет, вы можете легко прочитать это с помощью технологии распознавания изображения».
Промышленное применение всегда было очевидным применением. Использование кремния или любой другой жесткой подложки затрудняет разработки на этих устройствах. Для одной вещи многие из этих операций являются уникальными, так что создание детали с встроенным датчиком требует специализированного чипа. Это серьезно увеличивает затраты на деталь. Кроме того, эти чипы должны быть в состоянии функционировать в жестких окружающих условиях, где могут быть химические вещества, высокая температура, вибрация и экстремальный холод. Намного проще прикрепить печатную схему на кусочек пленки или конформной пленки, которая разработана для работы в подобных условиях, и это может обеспечить намного больше данных, чем дискретный датчик.
«Если вы думаете от затворном клапане, это позволяет вам определить, что происходит внутри этого клапана», - говорит Бруер. «У вас может быть 30000 точек данных в секунду на каждый датчик, а время открытия/закрытия может быть 2 или 3 секунды, а вы можете точно сказать, что происходит. Это позволяет вам выполнять профилактическое обслуживание, с которого все и начиналось. Но теперь вы может делать это для каждого работающего клапана и насоса».
Это и есть главная причина, почему эта технология привлекает так много внимания также и в автомобильном мире.
«Сегодня обычно у нас есть датчики, которые склеены вместе, а также километры проводов в машине», - говорит Верес из PARC. «В автомобильной отрасли они смотрят на интегрированные в подложку структуры для создания новых разработок. Таким образом, у вас могут быть накладные панели, и вы можете печатать 2D-схемы и добавлять конформные элементы на или в эти панели. Это то же самое для носимой электроники. У вас могут быть биодатчики, которые могут распознавать более 100 различных биомаркеров, используя структуры, похожие на фольгу ».
Верес отметил, что датчики также могут быть интегрированы в складское обслуживание и упаковку продуктов для мониторинга цепи поставок, что может значительно снизить затраты по сравнению с сегодняшними.
Еще одно применение интегрированной печатной электроники с 3Д печатью – это антенны. «3Д печать не взлетела так, как мы надеялись», - говорить Стефани Харвей, менеджер R&D программ для гибких технологий в SEMI. «Но мы увидели новые материалы, которые могут здесь использоваться, для таких устройств, как антенны. Мы также обнаруживаем, что при аддитивном производстве не обязательно использовать наконечник или АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол, термопластичный полимер). Вы можете иметь воспроизводимость и соответствие, а также резисторы с интересной геометрией. Есть много улучшений, которые делаются ».
Источник: semiengineering.com
