柔性电子产品让“智能”出现在意想不到的地方
我们开始看到先进的“智能”技术超越你口袋里的手机,进入你意想不到的新领域。
从奶油奶酪桶到集装箱,从家庭到战略防御,新的监控和自动化功能正在以几年前甚至没有设想的方式被添加到所有东西中。
更多的传感器和处理能力正在推动这场革命,但有一件事是肯定的:技术的价值将不得不从仅使用传统的刚性或柔性印刷电路板组件(pcba)演变而来。柔性混合电子在不同的基底上是答案。
如今的智能设备都在移动中,它们需要传感器、内存、电源、处理和通信,这些都可以随它们一起移动。事实上,大多数产品传统制造电路板的刚性固定盒子可以被柔性电路所取代。
将柔性电路直接集成在基材上(例如塑料、纸或纺织品),为从智能手机到电子产品的所有领域提供了无限的机会医疗设备比如可穿戴式心率监测器。这就是为什么印刷电子行业正在经历当前的繁荣。
一个行业预测柔性电子市场将从2018年的317亿美元增长到2029年的773亿美元。虽然有很多合作项目用于试验和试点,以证明商业案例,一些特定应用领域的赢家领先,但与传统电路相比,实际产量仍然很低。但IDTechEX估计柔性电子设备连接包装到2025年,仅细分市场的价值就将达到2.06亿美元。
兴趣如此之高的原因是无限的潜力。
想想当今足球界最大的问题之一:脑震荡。柔性电子传感器和处理器的组合可以监测头部的压力,并评估即使是很小的撞击的结果。帕洛阿尔托研究中心(PARC)的另一项开发将打印生物传感器集成到齿套中能够连续感应乳酸,葡萄糖或其他分析物.
现在,考虑同样的可穿戴电子设备通过监测撞击或汗水来保护消防员的工作。结合起来可穿戴电子产品跟踪心率或脉搏血氧饱和度的用例随着数据带来的收益不断增加而迅速扩展。这种收集和分析的综合方法数字健康数据包括水合作用、疲劳、心率和声音暴露的监测。由于这些功能都包含在一个可以戴在手腕上的设备中,它减轻了那些从事体力劳动的人(如矿工或士兵)必须携带的重量。
柔性电子产品的研究和开发将看到私营和公共部门的行业开云体育手机app下载安装苹果航空航天每个人都给对方提供新的能力。虽然最终使用目标不同,但这些应用程序的功能通常是相同的。经验关键数据可以从一个灵活的电路板收集、整理和处理,以满足关键任务和关键生命的需求。
柔性电子:正确的部署公式
需要新的思维来制定战略,以帮助制造商有效地向柔性电子产品过渡,同时加快部署,简化运营并保护现有的资本投资。在考虑采购、集成和交付满足这些规格的柔性电子元件的物流时,有必要评估如何制造轻薄、灵活、合规和保形的产品的想法。
在短期内,在许多情况下,最有效的模式将是混合模式,即由封装和未封装硅制成的柔性和传统电子元件组成的生态系统在一个完整的平台上协同工作。这个行业已经朝着那个方向前进了;混合平台已被确定为一个关键趋势。这很快就会发展成工业规模的系统,由30微米薄的未包装硅构成,直接安装在柔性衬底的印刷痕迹上。这种转变将极大地扩大设计自由,以构思创新产品。
为了保持竞争力,组织还需要评估石墨烯等新兴材料的性能,这些材料可以显著提高柔性电子产品的价值主张。
目前,电子产品可能必须单独集成到柔性材料上,但每个人都应该注意到这一点印刷电子产品通过添加工艺,可以生产电路(迹线)、器件(晶体管)、组件(柔性传感器)甚至完整的产品(芯片实验室)。
印刷电子技术使导电材料(如铜和银)以及新兴材料(如石墨烯和有机半导体)能够直接印刷到各种衬底上的柔性电路上。这些材料包括塑料、聚氨酯、纺织品、纸张和玻璃。制造商正在利用多种印刷方法来实现这一点:丝网印刷,喷墨印刷,凹版和柔印,仅举几例。
目前的工业化能力包括在常见电器的控制面板上打印大量传感器(如应变测量设备和膜开关)的能力。开云体育官方APP入口此外,现在已经有可能打印更先进的元件,如电容器、晶体管、天线和电池,它们都与传统电子产品一样,都在相同的柔性基板上。
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柔性电子应用几乎是无止境的
随着柔性电子产品不断改进其性能,有广泛的新应用即将出现。从医疗保健到汽车,再到消费电子产品,所有行业的技术参开云体育手机app下载安装苹果与者都将能够利用这种能力,通过将电子设备安装在柔性塑料基板上来组装电子电路。我们期望这种自我延续的发展连续体能够激发大大小小的想法。
假设在一瓶洗衣液的内部有一个液位传感器。这种具有成本效益的传感器条可以打印并附着在瓶子上,并连接到一个auto-replenishment系统顾客不用动一根指头就能重新订购洗涤剂。但一旦开发出来,这种传感器可以继续做更大的事情。例如,它可以演变成一个传感器舰队,监测海上石油钻井平台上的流体容器,当供应量不足时,可以自动订购新的流体容器。它甚至可以监测正在开发抗病毒药物的实验室中的试剂。
这一发展连续体还可以包括运输部门。下一代飞机的重量和空间可以通过用耐用的带取代线束来节省,这些带可以适应机身,易于弯曲。一旦研发成功,汽车行业将受益于用集成处理能力取代笨重的线束,在不断发展的新一代电动汽车和自动驾驶汽车中感知、充电、照明和建立通信。
随着这一领域的发展,我们看到的是柔性电子连续体中的不同创新者,他们在垂直竖井中倡导自己的技术的好处。行业老牌领导者,以及新的和即将成立的初创公司,都希望通过全面的方法来补充这一点,将利益分散到整个生态系统,并获得更适合市场但具有颠覆性的产品。这就是为什么捷普在全球的企业战略能力团队和商业部门正在努力成为供应商提高其产品的可销售性和可扩展性的渠道,并为产品设计师提供一个完整的包,实现柔性电子产品所提供的全部好处。