Łatwiejszy dostęp do inteligentnych, skomunikowanych urządzeń nowej generacji dzięki taniej, elastycznej elektronice
Liczba urządzeń podłączonych do Internetu, w tym maszyn i czujników tworzących Internet rzeczy, systematycznie rośnie. Szacuje się, że do 2025 roku na świecie może być już 75 miliardów urządzeń IoT(odnośnik otworzy się w nowym oknie) – od pojazdów przez smartfony po sprzęty kuchenne. Wpływ ekonomiczny branży IoT może odpowiadać w tym samym okresie ponad 11 bilionom USD(odnośnik otworzy się w nowym oknie), co oznacza, że dostęp do komercyjnego potencjału IoT będzie miał kluczowe znaczenie dla firm, którym zależy na innowacyjności. Finansowany przez UE projekt NECOMADA(odnośnik otworzy się w nowym oknie) oferuje firmom rozwiązanie, dzięki któremu integracja elektroniki z przedmiotami codziennego użytku staje się rzeczywistością.
Nie tylko krzem i konwencjonalne materiały
„Jednym z najważniejszych zadań projektu NECOMADA było wyprodukowanie jak najmniejszym kosztem znaczników NCF (ang. near-field communication) i RFID (ang. radio-frequency identification)”, zaznacza Neville Slack, menedżer ds. rozwoju biznesowego w ośrodku National Formulation Centre firmy CPI(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i koordynator projektu NECOMADA. By zrealizować cele projektu, uczestniczący w nim partnerzy starali się nie ograniczać do tradycyjnych metod i materiałów wykorzystywanych przy produkcji chipów. „Badaliśmy zamienniki materiałów, których używa się zazwyczaj w elektronice drukowanej. Na przykład zamiast krzemu zastosowaliśmy lekkie i elastyczne materiały podłożowe, takie jak papier i tworzywo sztuczne. Dalszą redukcję kosztów umożliwiło ograniczenie ilości srebra w tuszach i kleju łączącym elastyczny chip z anteną”, wyjaśnia Slack. W porównaniu z najnowocześniejszymi materiałami srebro okazało się wykazywać akceptowalną przewodność już w bardzo małych stężaniach (mniej niż 10 % masy).
Działania demonstracyjne
Uczestnicy projektu NECOMADA przetestowali materiały i procesy przy użyciu linii pilotażowej typu „roll-to-roll” w ośrodku CPI(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Partnerzy przemysłowi mają otwarty dostęp do instalacji pilotażowej i mogą za jej pomocą testować swoje innowacyjne produkty i materiały. Na miejscu można zmontować też złożone systemy o przepustowości i koszcie wymaganych przy produkcji masowej. Docelowym zastosowaniem produktów demonstracyjnych była produkcja znaczników NFC i RFID. W celu potwierdzenia słuszności koncepcji partnerzy projektu wyprodukowali 9 000 pasywnych znaczników NFC do użytku na dobrach szybko zbywalnych i 1 000 pasywnych znaczników NFC do powierzchni metalowych. W tym drugim rodzaju znaczników zastosowano warstwę ferrytu, która chroni pole magnetyczne. Oprócz tego partnerzy wyprodukowali 200 bardzo małych znaczników łączących technologie NFC i RFID do stosowania z urządzeniami gospodarstwa domowego i 1 000 aktywnych znaczników NFC umieszczanych na produktach farmaceutycznych, by rejestrować temperaturę na przestrzeni czasu. „Nasza linia pilotażowa jako pierwsza produkuje wyjątkowo cienkie i elastyczne rozwiązania, które są zgodne z wymogami platform do produkcji masowej”, dodaje Slack.
Potencjał rozwojowy
Zasadniczo projekt miał przyczynić się do obniżenia kosztu przyszłych urządzeń IoT poprzez opracowanie nowych tuszów przewodzących i elastycznych substancji klejących, które zwiększyłyby efektywność, produktywność i szybkość produkcji elektroniki drukowanej. „Technologia IoT jest już dostępna, a dzięki projektowi NECOMADA jesteśmy dobrze przygotowani do pomagania firmom w wykorzystywaniu jej potencjału”. Slack podsumowuje: „Elektronika drukowana i elastyczna będzie kluczowym składnikiem nowych rynków. Cienkie i elastyczne rozwiązania opracowane w trakcie projektu NECOMADA wyznaczają kierunek produkcji tanich, powszechnych źródeł danych do detekcji i monitorowania w różnych warunkach i celach”.
