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PARC prepara la electrónica impresa para el mercado
Los sensores impresos, los transistores y los dispositivos de memoria económicos que no son tan rápidos o de tan alta capacidad como los dispositivos de silicio podrían permitir el uso generalizado de sensores en lugares que no son rentables en la actualidad. Los dispositivos desechables pueden monitorear y almacenar información sobre la temperatura de los medicamentos, la seguridad de los alimentos durante el envío o la calidad del aire.
Carrete de memoria: Estos carretes de plástico están impresos con dispositivos de memoria de 20 bits.
Investigadores del Centro de Investigación de Palo Alto ( PARQUE ), propiedad de Xerox, han estado desarrollando un conjunto de materiales para fabricar productos electrónicos impresos, incluidos sensores y transistores. Esta semana, en la conferencia Printed Electronics USA en Santa Clara, California, PARC anunció detalles sobre dos asociaciones para desarrollar productos basados en sus prototipos de investigación. PARC trabajará con la empresa noruega Electrónica de película fina para fabricar dispositivos de memoria impresa de mayor capacidad que incorporen los transistores impresos del centro de investigación. Y PARC está trabajando con Soligie de Savage, Minnesota, para desarrollar productos basados en sus sensores de temperatura impresos.
Gran parte del entusiasmo en torno a la electrónica impresa se ha centrado en la posibilidad de reemplazar la electrónica de silicio en dispositivos complejos como pantallas de visualización para que puedan enrollarse. Para este tipo de aplicaciones, los investigadores están trabajando para igualar el rendimiento del silicio en materiales que son igual de rápidos y eficientes, pero flexibles y económicos.
Estos dispositivos electrónicos impresos más sofisticados pueden tardar algunos años en comercializarse. Queremos lanzar al mercado aplicaciones más simples para demostrar que la electrónica impresa puede funcionar hoy, dice Davor Sutija , Director ejecutivo de Thin Film. Los dispositivos de memoria impresa de 20 bits de la compañía estarán disponibles en juguetes a principios del próximo año.
Los productos que integran estos dispositivos de memoria del tamaño de un sello postal incluirán naipes combinados con juegos en línea. Los niños usarán las tarjetas para transferir su historial de juego entre una PC y un dispositivo de mano. Para un juguete o un juego que requiere solo una pequeña cantidad de memoria, el uso de memoria basada en silicio como flash es increíblemente caro. Cuando solo está almacenando una pequeña cantidad de datos en muchos lugares, el umbral de costo es adecuado para la electrónica impresa que cuesta unos pocos centavos, dice Sutija.
Los dispositivos de memoria de Thin Film se fabrican en bobinas largas de plástico mediante la impresión de rollo a rollo, el mismo proceso básico que se utiliza para producir periódicos. Colocan una capa de polímero eléctricamente sensible entre las capas superior e inferior de electrodos en forma de alambre que son perpendiculares entre sí. Donde los electrodos se cruzan, crea un dispositivo de almacenamiento de carga llamado capacitor. Cuando se aplica un pequeño voltaje al capacitor, la orientación del polímero en el capacitor cambia; este cambio de orientación hace que el 1 y el 0.
Los dispositivos actuales tienen una gran huella en relación con su capacidad de almacenamiento. Al aumentar la densidad de almacenamiento en colaboración con PARC, Thin Film espera crear un producto de memoria impresa que pueda integrarse con etiquetas de identificación por radiofrecuencia (RFID) para usar en envases desechables para almacenar información sobre el historial de un artículo individual. Hoy en día, esto requiere chips de silicio, que son demasiado costosos para implementar ampliamente. Sin embargo, los dispositivos más baratos podrían contener información sobre la historia de, por ejemplo, bolsas individuales de espinacas, en lugar de sobre tarimas que contienen muchas cajas de espinacas en bolsas. Y se espera que más teléfonos móviles comiencen a integrar dispositivos de comunicaciones de campo cercano que les permitan actuar como una tarjeta de crédito sin contacto y leer etiquetas RFID ubicuas en cosas como bolsas de espinacas.
Para mejorar la densidad de almacenamiento de los dispositivos de memoria impresos, Thin Film integrará los transistores impresos de PARC. Esto reducirá la cantidad total de almohadillas de contacto eléctricas necesarias para leer y escribir en el dispositivo. Sutija dice que la colaboración con PARC conducirá a un producto de memoria de 128 bits que cuesta menos de 10 centavos.
La compañía de electrónica impresa Soligie está trabajando con PARC para comercializar sensores de temperatura impresos, o termistores, dispositivos que se encuentran comúnmente en acondicionadores de aire, hornos y contenedores utilizados para enviar medicamentos. Se basan en materiales cuya resistencia eléctrica varía con la temperatura. Para fabricarlos generalmente se requieren materiales cerámicos horneados a altas temperaturas para hacer una estructura rígida similar a un alambre. PARC ha desarrollado materiales imprimibles para fabricar termistores flexibles que deberían ser menos costosos de fabricar, dice el director senior de desarrollo comercial de PARC, John Knight.
Los termistores que PARC comercializará con Soligie aún necesitarán estar conectados a un chip de silicio para leer la temperatura; En el futuro, los investigadores esperan integrarlos con circuitos totalmente impresos. La empresa comenzará a enviar prototipos a los clientes a principios del próximo año.