211service.com
PARC bereidt gedrukte elektronica voor op de markt
Voordelige gedrukte sensoren, transistors en geheugenapparaten die niet zo snel of met een hoge capaciteit zijn als siliciumapparaten, kunnen het wijdverbreide gebruik van sensoren mogelijk maken op plaatsen die tegenwoordig niet kosteneffectief zijn. Wegwerpapparaten kunnen informatie over de temperatuur van medicijnen, de veiligheid van voedsel tijdens verzending of de luchtkwaliteit bewaken en opslaan.
Geheugenspoel: Deze rollen van plastic zijn bedrukt met 20-bit geheugenapparaten.
Onderzoekers van het Palo Alto Research Center ( PARK ), dat eigendom is van Xerox, heeft een reeks materialen ontwikkeld voor het maken van gedrukte elektronica, waaronder sensoren en transistors. Deze week maakte PARC op de Printed Electronics USA-conferentie in Santa Clara, Californië, details bekend over twee partnerschappen om producten te ontwikkelen op basis van zijn onderzoeksprototypes. PARC gaat samenwerken met Noors bedrijf Dunne film elektronica om geprinte geheugenapparaten met een hogere capaciteit te maken die de geprinte transistors van het onderzoekscentrum bevatten. En PARC werkt mee Soligie uit Savage, Minnesota, om producten te ontwikkelen op basis van de geprinte temperatuursensoren.
Veel van de opwinding rond gedrukte elektronica was gericht op het potentieel om siliciumelektronica te vervangen in complexe apparaten zoals beeldschermen, zodat ze kunnen worden opgerold. Voor dit soort toepassingen werken onderzoekers eraan om de prestaties van silicium te evenaren in materialen die net zo snel en efficiënt zijn, maar flexibel en goedkoop.
Deze meer geavanceerde gedrukte elektronica kan een paar jaar duren voordat ze op de markt worden gebracht. We willen met eenvoudigere toepassingen op de markt komen om te bewijzen dat gedrukte elektronica vandaag kan werken, zegt Davor Sutija , CEO van Thin Film. De 20-bits geprinte geheugenapparaten van het bedrijf zullen begin volgend jaar in speelgoed zitten.
Producten die deze geheugenapparaten ter grootte van een postzegel integreren, omvatten speelkaarten in combinatie met online games. Kinderen zullen de kaarten gebruiken om hun speelgeschiedenis over te zetten tussen een pc en een handheld-apparaat. Voor een stuk speelgoed of een spel dat slechts een kleine hoeveelheid geheugen vereist, is het gebruik van op silicium gebaseerd geheugen zoals flash onmogelijk duur. Als je maar een kleine hoeveelheid gegevens op veel plaatsen opslaat, is de kostendrempel goed voor gedrukte elektronica die een paar cent kost, zegt Sutija.
De geheugenapparaten van Thin Film worden gemaakt op lange plastic rollen met behulp van rol-naar-rol-afdrukken, hetzelfde basisproces dat wordt gebruikt om kranten te produceren. Ze sandwichen een laag elektrisch gevoelig polymeer tussen de boven- en onderlagen van draadachtige elektroden die loodrecht op elkaar staan. Waar de elektroden elkaar kruisen, ontstaat er een ladingsopslagapparaat dat een condensator wordt genoemd. Wanneer een kleine spanning op de condensator wordt aangelegd, verandert de oriëntatie van het polymeer in de condensator; deze verandering in oriëntatie maakt de 1 en de 0.
De huidige toestellen hebben een grote footprint ten opzichte van hun opslagcapaciteit. Door in samenwerking met PARC de opslagdichtheid te vergroten, hoopt Thin Film een gedrukt geheugenproduct te maken dat kan worden geïntegreerd met RFID-tags (radiofrequentie-identificatie) voor gebruik in wegwerpverpakkingen om informatie over de geschiedenis van een afzonderlijk item op te slaan. Tegenwoordig zijn hiervoor siliciumchips nodig, die te duur zijn om op grote schaal te implementeren. Goedkopere apparaten kunnen echter informatie bevatten over de geschiedenis van bijvoorbeeld individuele zakken spinazie, in plaats van over pallets met veel dozen spinazie in zakken. En naar verwachting zullen meer mobiele telefoons near-field-communicatieapparatuur gaan integreren, waardoor ze kunnen fungeren als een contactloze creditcard en alomtegenwoordige RFID-tags kunnen lezen op zaken als zakken spinazie.
Om de opslagdichtheid van de geprinte geheugenapparaten te verbeteren, zal Thin Film de geprinte transistors van PARC integreren. Dit vermindert het totale aantal elektrische contactvlakken dat nodig is om naar het apparaat te lezen en te schrijven. Sutija zegt dat de samenwerking met PARC zal leiden tot een 128-bits geheugenproduct dat minder dan 10 cent kost.
Het bedrijf voor gedrukte elektronica Soligie werkt samen met PARC om geprinte temperatuursensoren of thermistoren te commercialiseren, apparaten die vaak worden aangetroffen in airconditioners, ovens en containers die worden gebruikt om medicijnen te verzenden. Ze zijn gebaseerd op materialen waarvan de elektrische weerstand varieert met de temperatuur. Om ze te vervaardigen, is het meestal nodig om keramische materialen bij hoge temperaturen te bakken om een stijve draadachtige structuur te maken. PARC heeft afdrukbare materialen ontwikkeld om flexibele thermistoren te maken die goedkoper zouden moeten zijn om te maken, zegt John Knight, senior director of business development bij PARC.
De thermistoren die PARC met Soligie op de markt zal brengen, moeten nog worden aangesloten op een siliciumchip om de temperatuur uit te lezen; langs de lijn verwachten de onderzoekers ze te integreren met volledig gedrukte circuits. Het bedrijf zal begin volgend jaar prototypes naar klanten sturen.