Hva har en trådløs kortterminal, et EKG-plaster og en temperatursensor fra industrien til felles? I alle sammen sitter det en liten bit elektronikk som gjør det mulig å foreta trådløse målinger eller aktiviteter – henholdsvis betaling, måling av hjerterytme og måling av temperatur.
De elektrisk ledende komponentene i denne typen sensorer blir i økende grad skrevet ut på spesielle industri-skrivere, som med inkjet- og aerosol-teknologi kan skrive ut svært tynne lag på bøyelige materialer som folie, papir og tekstiler. Teknologien kalles utskrevet elektronikk.
Å skrive ut elektronikk på inkjet-skrivere har vært på gang i en del år, men spesielt i land utenfor Europa. Det ønsker EU å endre på, og derfor skal danske Teknologisk Institut lede et nytt europeisk senter for elektronikk-utskrifter, med rundt 105 millioner norske kroner i ryggen fra EUs støtteprogram for forskning og innovasjon, Horizon2020.
- Nær komplette elektroniske kretser produsert fra rull til rull: Printer minnefliser laget på bøyelig materiale med inkjet-printer
Skriver ut rett fra CAD-fil
En av fordelene ved elektronikk-utskrifter er lavere priser for små produksjonsserier.
De elektrisk ledende banene produseres vanligvis via utskrifts- eller trykkmetoder som litografi, rotasjonsdyptrykk eller flexografi. Fordelen ved å skrive ut på en inkjet-skriver er ifølge prosjektleder Zachary James Davis fra Teknologisk Institut, at man kan skrive ut direkte fra en CAD-fil i stedet for å måtte lage en sjablong først.
«Utskrevet elektronikk åpner opp for helt nye muligheter, siden man i likhet med 3D-utskrifter kan skrive ut komplekse konstruksjoner til priser som kan konkurrere med masseproduserte produkter. Ganske enkelt fordi utskrevet elektronikk kan produseres utfra CAD-tegninger, slik som vi kjenner dem fra blant annet arkitektverdenen og 3D-utskrifter,» forteller prosjektleder Zachary James Davis fra Teknologisk Institut i en pressemelding.
Erstatter sølv med kobber
Teknologisk Institut har jobbet med utskrevet elektronikk i snart tre år, og de har særlig fokusert på å utvikle elektrisk ledende inkjet-skriverblekk framstilt av kobbernanopartikler: Et blekk som kan brukes til å skrive ut elektrisk ledende baner på materialer som tekstiler eller solceller med en inkjet-skriver.
Tradisjonelt har man brukt sølv til denne typen inkjet-skriverblekk, men Zachary James Davis og gruppen hans på Teknologisk Institut har de siste årene jobbet med kobber, som har en langt lavere materialpris.
Utfordringen er å oppnå like gode ledende egenskaper med kobber, men de foreløpige testene av det sintrede nanokobberblekket viser en ledeevne som er nesten like god som den man oppnår med et inkjet-skriverblekk som er basert på mikrosølvpartikler.
- Vil gjøre 3D-printer til husholdningsprodukt: Her utformer den spektakulære matretter
105 millioner avsatt til utskrevet elektronikk
Det er Teknologisk Institut som skal stå i spissen for det nye samarbeidet med 16 forskningsinstitutter og bedrifter over hele Europa i prosjektet LEE-BED.
Europeerne har nemlig ikke vært like raske som resten av verden til å ta til seg den nye teknologien. LEE-BED skal understøtte implementeringen av utskrevet elektronikk i Europa, og det skjer gjennom en ny type innovasjonssenter.
– I LEE BED stiller alle 17 partnerne til rådighet sine ulike kompetanser og fasiliteter innen utskrevet elektronikk for bedrifter som ønsker å integrere utskrevet elektronikk i produktene sine, sier Zachary James Davis.
Bedriftene kan søke om opptak i LEE BED, og deretter blir forretningsideen deres vurdert. Er bedriften egnet til å delta i LEE BED, får de tildelt de forskningsinstituttene som best matcher behovene deres. Deretter får bedriften adgang til utstyr og ekspertise fra de aktuelle instituttene, som følger bedriften fra prototyp via pilotproduksjon til produksjon i full skala.
– Bedriftene kan prøve ut nye teknologier uten å foreta store investeringer, og dermed slippe å løpe en økonomisk risiko i startfasen. Vi har blant annet allerede satt i gang et samarbeid med smykkegiganten Swarowski, som leker med tanken om intelligent lys i krystallene sine, og disse kan integreres i tøy og interiør, avslutter Zachary James Davis.
Artikkelen ble først publisert hos ing.dk.
