Claves de la electrónica impresa y flexible que viene: de los parches cutáneos al interior de los coches

La electrónica impresa, flexible e híbrida ya se utiliza en una amplia gama de sensores y dispositivos como wearables de salud, iluminación y energía fotovoltaica. La clave de su desarrollo, según la consultora IDTechEx, organizadora del evento Printed Electronics, radica en la combinación de los atributos de flexible, liviano y de bajo coste, por un lado, con la fabricación digital, por otro.

La ventaja del coste, en relación con las placas de circuitos convencionales, se ve reforzada por el uso de materiales más baratos y la fabricación continua de alto rendimiento. Gracias a ello, será posible ver una electrónica cada vez más ubicua en aplicaciones como envases, edificios inteligentes, así como en dispositivos de captación de datos para la atención médica digital, en el interior los vehículos autónomos y en entornos industriales.

En el ámbito de la salud, el envejecimiento de la población requerirá cada vez más soluciones de monitorización remota de pacientes y de diagnóstico automatizado. Los parches cutáneos basados en electrónica impresa y flexible permiten rastrear continuamente parámetros biométricos vitales como la frecuencia cardíaca, el movimiento y la temperatura. Además, facilitarán los ensayos clínicos descentralizados.

El interés en los parches electrónicos para la piel ha crecido a lo largo de 2022, según IDTechEx, que cita como referentes a compañías como ScreenTec y Quad Industries. En 2023, se espera ver más proyectos aprovechando la experiencia adquirida durante la pandemia de COVID-19, cuando se usaron para monitorizar la respiración. Se aplicarán a una gama mucho más amplia de afecciones e incorporarán mejoras en las capacidades de los parches cutáneos en términos de estiramiento, comodidad y fidelidad de los datos biométricos registrados.

Por otra parte, a medida que los vehículos se vuelven cada vez más autónomos, los interiores irán siendo cada vez más un factor clave de diferenciación entre modelos y, por lo tanto, para la innovación de los fabricantes. La electrónica impresa y flexible puede contribuirá a crear calentadores de película delgada, retroiluminación flexible y superficies táctiles capacitivas. Los sensores táctiles capacitivos retroiluminados, basados en películas de malla metálica impresa y en piezas termoformadas, desarrollados por PolyIC, se utilizan ya en vehículos de múltiples marcas.

Las antenas transparentes son otra aplicación emergente para el automóvil, con aplicaciones como el radar, que ve así incrementada su área de cobertura y su precisión, y la conexión con la infraestructura de telecomunicaciones, algo vital para el concepto de «coche conectado». Fabricantes de automóviles como Nissan y proveedores de telecomunicaciones como NTT Docomo trabajan en ello. Las antenas transparentes se pueden montar en lo alto de las ventanas para una línea de visión más fácil sin restringir el diseño del vehículo.

Para 2023, se espera el primer lanzamiento de un automóvil comercial de electrónica en molde, en el que la electrónica se imprime y se monta en un sustrato plano que posteriormente se termoforma y se moldea por inyección. El uso de sensores táctiles capacitivos, a menudo integrados en superficies curvas de materiales estéticamente atractivos, es una tendencia de interiores que continuará. Además, la electrónica impresa y flexible se utilizará cada vez más para agregar calefacción e iluminación a las superficies del interior del vehículo para crear un entorno de ocupantes más atractivo al tiempo que mejora la eficiencia energética y reduce el peso.

En el ámbito de la industria 4.0, una nueva generación de sensores se está adoptando cada vez más para alimentar los algoritmos de análisis con los que se monitoriza el producto, rastrear el rendimiento de las máquinas y llevar a cabo el seguimiento del inventario y otros activos. En algunos casos, la aspiración final es producir un gemelo digital, en el que la condición y la ubicación de cada activo en la fábrica se rastrean en tiempo real.

En la conferencia FLEX2022, Boeing expuso su intención de utilizar circuitos electrónicos híbridos flexibles con capacidad de detección y comunicación en todas sus fábricas; la finlandesa TT Gaskets está desarrollando juntas con sensores de presión integrados que se pueden leer con un escáner RFID para garantizar que estén colocadas correctamente; y para el seguimiento del inventario, Trelleborg en colaboración con InnovationLab ha incorporado un sensor piezorresistivo impreso en la base de los contenedores, que activa una reacciona cada vez que el peso de las piezas alcanza un umbral asignado.

Por último, la electrónica 3D también se utilizará cada vez más para permitir que los sensores se adapten a la infraestructura de producción existente. Esto se debe a la capacidad de producir piezas a medida de manera rentable.