Accélérer l’avènement des produits connectés intelligents de prochaine génération grâce à des composants électroniques flexibles et bon marché
Le nombre d’appareils connectés à l’Internet, y compris les machines et les capteurs qui forment l’IdO, croît à un rythme régulier. Selon les estimations, le monde pourrait compter jusqu’à 75 milliards d’appareils IdO à l’horizon 2025, et ces dispositifs investiraient tous les domaines, des véhicules aux smartphones en passant par les appareils de cuisine. Au cours de cette même période, l’impact économique de l’industrie de l’IdO est susceptible d’atteindre plus de 11 000 milliards de dollars US, ce qui signifie que, pour demeurer à la pointe de l’innovation, il sera crucial pour les entreprises de parvenir à tirer parti des opportunités commerciales offertes par ce secteur. Le projet NECOMADA, financé par l’UE, entend apporter aux entreprises un moyen d’intégrer l’électronique dans un large éventail d’articles de la vie courante.
Au-delà du silicium et des matériaux traditionnels
«NECOMADA cherchait, en autres objectifs, à produire des étiquettes de communication en champ proche (NFC pour «near-field communication») et de radio-identification (RFID pour «radio-frequency identification») au plus bas coût possible», explique Neville Slack, responsable du développement commercial au National Formulation Centre du CPI et coordinateur de NECOMADA. Pour ce faire, les partenaires sont allés au-delà des méthodes et des matériaux de fabrication de puces traditionnels. «Nous nous sommes penchés sur des matériaux qui, jusqu’à présent, ne sont pas couramment utilisés dans l’électronique imprimée. Nous avons notamment utilisé des matériaux de substrat légers et flexibles, comme le plastique et le papier, en lieu et place du silicium. Afin de réduire encore plus les coûts, nous avons limité la quantité d’argent utilisée dans les encres et l’adhésif qui lie les puces flexibles à l’antenne», explique M. Slack. Par rapport aux matériaux à la pointe de la technologie, l’argent a affiché des niveaux de conductivité acceptables à des charges très faibles (moins de 10 % en masse).
Activités de démonstration
NECOMADA a testé les matériaux et les processus sur une ligne pilote «roll-to-roll» installée dans les locaux du CPI. L’installation pilote en accès ouvert mise à la disposition des partenaires industriels pour tester leurs solutions innovantes de produits et de matériaux, est capable d’assembler des systèmes complexes à la cadence et aux coûts requis pour des applications à large volume. Les toutes premières applications cibles des produits de démonstration concernaient notamment les étiquettes NFC et RFID. En guise de preuve de concept, les partenaires du projet ont produit 9 000 étiquettes NFC passives destinées aux produits de grande consommation et 1 000 étiquettes NFC passives à apposer sur des surfaces métalliques. Ces dernières étaient équipées d’une couche de ferrite qui protège le champ magnétique. De plus, les partenaires ont produit 200 étiquettes ultra-compactes combinant les technologies NFC et RFID destinées aux appareils électroménagers et 1 000 étiquettes NFC actives apposées sur des produits pharmaceutiques pour en suivre la température. «Notre ligne pilote est la première à produire des solutions ultra-minces et flexibles compatibles avec des plateformes de fabrication à volume élevé», ajoute M. Slack.
Potentiel futur
Globalement, le projet s’est attaché à réduire le coût des futurs dispositifs IdO en développant de nouvelles encres conductrices et des adhésifs flexibles qui améliorent l’efficacité, la productivité et la vitesse de fabrication de l’électronique imprimée. «L’IdO est déjà là et, grâce à NECOMADA, nous sommes bien positionnés pour aider les entreprises à tirer parti de son potentiel.» Et M. Slack de conclure: «L’électronique imprimée et flexible sera une composante essentielle des nouveaux marchés. Les solutions minces et souples mises au point dans le cadre de NECOMADA ouvrent la voie à la production de sources de données bon marché et omniprésentes, au service de la détection et de la surveillance, dans un large éventail d’applications.»
Mots‑clés
NECOMADA, étiquettes, communication en champ proche (NFC), Internet des objets (IdO), électronique imprimée, radio-identification (RFID), CPI, électronique flexible, encres, adhésif
