211service.com
PARC förbereder tryckt elektronik för marknaden
Billiga tryckta sensorer, transistorer och minnesenheter som inte är lika snabba eller lika hög kapacitet som kiselenheter kan möjliggöra en utbredd användning av sensorer på platser som inte är kostnadseffektiva idag. Engångsanordningar kan övervaka och lagra information om temperaturen på läkemedel, säkerheten för mat under frakt eller luftkvalitet.
Minnesrulle: Dessa rullar av plast är tryckta med 20-bitars minnesenheter.
Forskare vid Palo Alto Research Center ( PARKERA ), som ägs av Xerox, har utvecklat en uppsättning material för att göra tryckt elektronik, inklusive sensorer och transistorer. Den här veckan på Printed Electronics USA-konferensen i Santa Clara, Kalifornien, tillkännagav PARC detaljer om två partnerskap för att utveckla produkter baserade på dess forskningsprototyper. PARC kommer att arbeta med norskt företag Tunnfilmselektronik att göra tryckta minnesenheter med högre kapacitet som innehåller forskningscentrets tryckta transistorer. Och PARC arbetar med Soligie i Savage, Minnesota, för att utveckla produkter baserade på dess tryckta temperatursensorer.
Mycket av spänningen kring tryckt elektronik har kretsat kring potentialen att ersätta kiselelektronik i komplexa enheter som bildskärmar så att de kan rullas upp. För dessa typer av applikationer arbetar forskare med att matcha kisel prestanda i material som är lika snabba och effektiva, men flexibla och billiga.
Denna mer sofistikerade tryckta elektronik kan vara några år från kommersialisering. Vi vill gå ut på marknaden inom enklare applikationer för att bevisa att tryckt elektronik kan fungera idag, säger Davor Sutija , VD för Thin Film. Företagets 20-bitars tryckta minnesenheter kommer att finnas i leksaker i början av nästa år.
Produkter som integrerar dessa minnesenheter i frimärksstorlek kommer att omfatta spelkort parade med onlinespel. Barn kommer att använda korten för att överföra sin spelhistorik mellan en dator och en handhållen enhet. För en leksak eller ett spel som bara kräver en liten mängd minne är det omöjligt dyrt att använda silikonbaserat minne som flash. När du bara lagrar en liten mängd data på många ställen är kostnadströskeln rätt för tryckt elektronik som kostar några cent, säger Sutija.
Thin Films minnesenheter är gjorda på långa rullar av plast med rulla-till-rulle-utskrift, samma grundläggande process som används för att kärna ut tidningar. De lägger ett lager av elektriskt känslig polymer mellan övre och nedre lager av trådliknande elektroder som är vinkelräta mot varandra. Där elektroderna korsar skapar det en laddningslagringsenhet som kallas en kondensator. När en liten spänning appliceras på kondensatorn ändras orienteringen av polymeren i kondensatorn; denna ändring i orientering gör 1:an och 0:an.
De nuvarande enheterna har ett stort fotavtryck i förhållande till deras lagringskapacitet. Genom att öka lagringstätheten i samarbete med PARC hoppas Thin Film kunna göra en tryckt minnesprodukt som kan integreras med radiofrekvensidentifiering (RFID)-taggar för användning i engångsförpackningar för att lagra information om en enskild artikels historia. Idag kräver detta kiselchips, som är för dyra att implementera brett. Men billigare enheter kan innehålla information om historien om till exempel enskilda påsar med spenat, snarare än om pallar som innehåller många lådor med påsar spenat. Och fler mobiltelefoner förväntas börja integrera närfältskommunikationsenheter som gör det möjligt för dem att fungera som ett kontaktlöst kreditkort och läsa allestädes närvarande RFID-taggar på saker som påsar med spenat.
För att förbättra lagringstätheten för de utskrivna minnesenheterna kommer Thin Film att integrera PARC:s tryckta transistorer. Detta kommer att minska det totala antalet elektriska kontaktplattor som behövs för att läsa och skriva till enheten. Sutija säger att samarbetet med PARC kommer att leda till en 128-bitars minnesprodukt som kostar mindre än 10 cent.
Tryckt elektronikföretaget Soligie samarbetar med PARC för att kommersialisera tryckta temperatursensorer, eller termistorer, enheter som vanligtvis finns i luftkonditioneringsapparater, ugnar och behållare som används för att transportera läkemedel. De är baserade på material vars elektriska motstånd varierar med temperaturen. För att tillverka dem krävs vanligtvis bakning av keramiska material vid höga temperaturer för att göra en styv trådliknande struktur. PARC har utvecklat utskrivbara material för att göra flexibla termistorer som borde vara billigare att tillverka, säger PARC:s chef för affärsutveckling, John Knight.
Termistorerna PARC kommer att kommersialisera med Soligie kommer fortfarande att behöva anslutas till ett kiselchip för att avläsa temperaturen; forskarna förväntar sig att integrera dem med helt tryckta kretsar. Företaget kommer att börja skicka prototyper till kunder i början av nästa år.