“Il prossimo decennio è flessibile”. E tutto grazie all’elettronica stampata, meglio nota in inglese come ‘Printed electronics’. I dispositivi ‘elettronici’ di nuova generazione saranno – ed in parte lo sono già – caratterizzati da flessibilità, leggerezza e trasparenza; questo è dovuto al processo di produzione, ovvero un stampa di inchiostri speciali su substrati sottili come film plastici, carta, vetro o tessuti.
Display flessibili, sensori tattili, batterie, celle solari, film luminescenti, etichette intelligenti o magliette interattive sono qualche esempio.
Vengono impiegati in una vasta gamma di applicazioni, come l’elettronica di consumo, il packaging, l’industria automobilistica, energetica, farmaceutica e medicale, e il tessile, soprattutto sportivo.
Non si deve confondere con il tradizionale “Printed Circuit Board”, in acronimo PCB, ‘circuito stampato’ che è un supporto utilizzato per interconnettere tra di loro i vari componenti elettronici di un circuito tramite piste conduttive incise (tramite photo-etching o fresatura meccanica) su di un materiale non conduttivo. Questo infatti è un prodotto rigido, ottenuto con un processo non di stampa.
Studi di settore prevedono che il mercato globale dell’elettronica stampata e flessibile raggiungerà i 330 miliardi di dollari entro il 2027 e che il segmento principale di questo mercato sarà costituito dai display flessibili.
I display flessibili offrono numerosi vantaggi rispetto alla tecnologia di visualizzazione convenzionale: sono ultrasottili, leggeri, pieghevoli, portatili, indistruttibili, infrangibili e a basso consumo energetico.
Foto by Royole
Sono realizzati con sensori touch sottilissimi e ultrasensibili, ottenuti da stampa, e con OLED a colori di ultima generazione, chiamati AMOLED (Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode), anch’essi sottili e flessibili. Indiscutibili sono i vantaggi di questi schermi rispetto a cristalli liquidi (LCD) e ai display elettroforetici (EPD) per le applicazioni su smartphone, dispositivi elettronici indossabili e Internet of Things (IoT).
L’azienda Royole, all’avanguardia nella progettazione di prodotti interfaccia uomo-macchina flessibili, ha da poco messo sul mercato FlexPai, il primo smartphone pieghevole al mondo con display flessibile, un mix tra uno smartphone e un tablet. Può essere utilizzato sia aperto, sia piegato, e questo fornisce la portabilità di uno smartphone, associata alle dimensioni di uno schermo di un tablet ad alta definizione. www.royole.com
Smart labels
Le etichette intelligenti esistono già da tempo: mi riferisco alle etichette con integrati i chip RFID (Radio-Frequency IDentification), sistema usato per l’antitaccheggio e per un’efficace gestione del magazzino.
Oggi l’elettronica stampata è un ulteriore passo in avanti. Infatti le nuove ‘smart labels’ hanno delle performance in più: riescono infatti ad interagire con il cliente, attraverso per esempio il proprio smartphone, e possono immagazzinare e fornire un numero molto più elevato di informazioni.
Foto by Johnnie Walker
La tecnica della stampa su film sottile e flessibile di circuiti elettronici offre la possibilità di diffondere soluzioni innovative a basso costo e di trovare nuove applicazioni.
Non solo i circuiti ma anche l’antenna (che oggi si affida alla nuova tecnica NFC – Near Field Communication) sono stampati e il supporto è così sottile e flessibile che può essere integrato in qualsiasi prodotto. Oggi le etichette di vini e liquori pregiati o di prodotti cosmetici raccontano la propria “storia”, non solo al produttore ma direttamente al cliente, che avvicinando il telefono, può conoscerne ad esempio l’origine, la composizione, l’integrità o la temperatura ottimale per consumare quel vino. Non solo: ci si collega a Youtube ed ecco video che spiegano come impiegare al meglio quella crema viso o condividono i pareri di altri utilizzatori.
In che modo i sensori stampati possono aiutare a prevenire la diffusione di COVID-19?
Oltre a indossare la mascherina e lavarsi spesso le mani, il distanziamento sociale è un elemento importante per la prevenzione COVID-19. E in ambienti potenzialmente affollati, come tante attività commerciali, un sistema chiaro e semplice per garantire le distanze sociali è sicuramente auspicabile.
Per questo in un centro commerciale in Germania, a Heidelberg, è stato installato a terra un tappeto ‘smart’ che, collegato ad indicatore stile semaforo, controlla il numero di passaggi e quindi dà il “via libera” o lo “stop” al cliente che sta entrando. Questo prodotto, sviluppato dai ricercatori di InnovationLab, è realizzato grazie ad un’elettronica roll-to-roll stampata ad alta precisione, che garantisce il funzionamento in uno spessore di pochi millimetri oltre che leggerezza, infrangibilità e facilità di movimentazione. Nel tappetino intelligente è incorporata una matrice di oltre sensori 8.000 sensori singoli distanziati a intervalli di 1 cm, spaziatura che consente la differenziazione tra passi umani e, ad esempio, le ruote di un carrello della spesa.
Questo sistema di controllo intelligente della distanza è un’alternativa alle tradizionali telecamere che presentano problemi di precisione e privacy. Oltre a promuovere un distanziamento sociale sicuro nel punto vendita, questo prodotto “smart” potrebbe essere personalizzato per fornire tutta una serie di informazioni aggiuntive, come, ad esempio, l’analisi del traffico in negozio.
Grazie allo sviluppo crescente della tecnologia e dell’elettronica stampata, molti sono i prodotti già sul mercato ma presto altri saranno ancora più stupefacenti. Un esempio? Le batterie flessibili, ultimo baluardo da raggiungere per un prodotto elettronico flessibile al 100%.