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Innovaciones en electrónica impresa y tecnología ponible

En este boletín, TechBlick cubre una serie de innovaciones en electrónica impresa y tecnología vestible. La tecnología destacada abarca la electrofisiología verdaderamente vestible, los calentadores transparentes para ADAS, la impresión sin tinta seca, la bioelectrónica blanda, las tintas lavables a máquina, los e-tatuajes de grafeno, los circuitos integrados ultrafinos y la unión de alto paso, la monitorización de la onda de pulso arterial, y mucho más.

Todas estas tecnologías se presentarán en directo en el evento gratuito de TechBlick que tendrá lugar el 2-DIC-2022. Este evento reunirá a más de 25 ponentes en dos temas paralelos en directo, más de 30 expositores virtuales en directo y más de 400 asistentes de todo el mundo en un entorno virtual único.

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Electrofisiología realmente ponible: combinación de electrónica impresa, electrónica de bajo consumo y datos

La electroencefalografía (EEG) y la electromiografía de superficie (sEMG) contemporáneas son notoriamente engorrosas. Gracias a la electrónica impresa, la electrónica de bajo consumo y las herramientas de análisis de datos, el sistema X-trodes lleva las técnicas electrofisiológicas a un nuevo nivel: Al eliminar la necesidad de manejar múltiples electrodos, cables y unidades de amplificación, se puede conseguir una monitorización electrofisiológica manteniendo la estabilidad electrodo-piel y la comodidad del usuario durante un uso prolongado (horas). En la presentación se esbozarán varias aplicaciones importantes (centradas en la monitorización del sueño en casa y los músculos faciales) y cómo cada una de ellas puede beneficiarse de la convergencia de la electrofisiología y la novedosa electrofisiología cutánea.

Lea más sobre esta tecnología y vea las diapositivas aquí. Alternativamente, esta tecnología se presentará en directo online en la conferencia TechBlick sobre wearables el 2 de diciembre de 2022. Se trata de una conferencia en línea GRATUITA.

Consulte el programa y regístrese gratuitamente aquí www.TechBlick.com/wearables

Calefactores impresos, ADAS, LIDAR, radares: ¿Cuál es la conexión?

Desde que los sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS) irrumpieron en el mercado automovilístico, los sistemas LiDAR y RADAR fiables son cruciales para el desarrollo de vehículos avanzados de conducción autónoma. Un reto importante es garantizar una visibilidad clara incluso en las condiciones ambientales más duras.

Para garantizar la visibilidad durante el invierno, las cubiertas de los sensores RADAR y LiDAR están equipadas actualmente con soluciones de calefacción basadas en cables. Esta solución de última generación presenta algunos retos tecnológicos durante el proceso de fabricación, lo que provoca importantes tasas de desechos. La homogeneidad de la temperatura de la cubierta del sensor es a menudo inadecuada y se han detectado problemas de sobrecalentamiento o incluso quemaduras.

ATT advanced thermal technologies GmbH ha desarrollado dos variantes alternativas, ambas serigrafiadas sobre láminas de policarbonato (transparente), que ahorran costes de proceso con respecto a la tecnología de hilo incrustado disponible actualmente.

Lea más sobre esta tecnología y vea las diapositivas aquí. Alternativamente, esta tecnología se presentará en directo online en la conferencia Printed Electronics Innovations de TechBlick el 2 de diciembre de 2022. Se trata de una conferencia en línea GRATUITA. Echa un vistazo a la agenda y regístrate gratis aquí https://www.techblick.com/PE-innovation-day

Sistema electrónico blando: combinación de electrónica rígida con sustratos ligeros y finos estirables

El grupo del Dr. Yeo en la Universidad Tecnológica de Georgia trabaja de forma pionera en materiales blandos, mecánica flexible, nanofabricación, aprendizaje automático y empaquetado de sistemas para desarrollar biosensores y bioelectrónica blandos e inteligentes. Estos sistemas combinan sustratos y materiales flexibles y elásticos con electrónica rígida, creando sistemas electrónicos suaves pero potentes.

La diversidad del programa de investigación es fascinante. En la diapositiva 1 puede ver una selección de los proyectos en curso del grupo de investigación del Dr. Yeo sobre el estudio de materiales blandos y el desarrollo de biosensores y bioelectrónica blandos.

En la diapositiva 2 se muestra una imagen comparativa entre un sistema electrónico blando en los dedos y los wearables rígidos convencionales en la muñeca. Aquí es donde brilla la verdadera ventaja de los sistemas electrónicos blandos.

En la diapositiva 3 se muestran ejemplos de sistemas bioelectrónicos portátiles desarrollados. Aquí se puede ver la combinación de extrema elasticidad, delgadez y circuitos integrados y electrónica rígidos.

Lea más sobre esta tecnología y vea las diapositivas aquí. Por otra parte, esta tecnología se presentará en directo en línea en la conferencia TechBlick sobre wearables que se celebrará el 2 de diciembre de 2022. Se trata de una conferencia en línea GRATUITA.

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Impresión digital sin tinta seca con sinterización in situ

Las tecnologías de impresión actuales se basan en métodos de impresión húmeda, como las impresoras de chorro de tinta y de aerosol, que adolecen de una formulación de tinta compleja y costosa, opciones limitadas de material de impresión, contaminaciones, baja vida útil y un costoso postprocesado. La diapositiva uno muestra un proceso típico.

NanoPrintek ha desarrollado la primera "impresora seca multimaterial" del mundo. Esta novedosa tecnología puede transformar la impresión tradicional basada en líquidos en una tecnología de impresión en seco. Esta impresora se muestra esquemáticamente en la diapositiva 2, que muestra cómo se generan in situ nanopartículas a partir de un objetivo sólido para formar un chorro de nanopartículas que se imprime digitalmente en los sustratos finales sin necesidad de tinta.

Lea más sobre esta tecnología y vea las diapositivas aquí. Alternativamente, esta tecnología se presentará en directo en línea en la conferencia Printed Electronics Innovations de TechBlick el 2 de diciembre de 2022. Se trata de una conferencia en línea GRATUITA. Echa un vistazo a la agenda y regístrate gratis aquí https://www.techblick.com/PE-innovation-day

Monitorización de la onda de pulso arterial: Tatuajes electrónicos piezoeléctricos

Investigadores de la Universidad de Tampere han desarrollado un tatuaje electrónico portátil de bajo coste y muy discreto que permite medir las ondas del pulso arterial mediante tecnología piezoeléctrica.

Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son la causa más común de muerte en el mundo y representan aproximadamente el 30 % (~17,9 millones) del total de fallecimientos en 2016. Extrapolando esta cifra, el tamaño del grupo de riesgo en peligro de desarrollar ECV potencialmente letales se cuenta por cientos de millones en todo el mundo (solo en EE. UU. se estimó que había 82,6 millones de personas con ECV en un estudio de 2010). Recientemente se ha sugerido la monitorización continua de la onda de pulso arterial (PW) para controlar este inmenso grupo de riesgo. Sin embargo, por el momento no existe ninguna solución que combine la fabricación rentable, la discreción y la precisión de estos dispositivos.

En este trabajo se ha desarrollado e investigado un método de fabricación escalable y rentable basado en la impresión para un sensor de PW de tipo tatuaje electrónico (e-tattoo). El dispositivo se basa en la tecnología piezoeléctrica P(VDF-TrFE).

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Avances en electrónica flexible híbrida hacia la unión de paso ultrafino

Los sistemas híbridos flexibles combinan la electrónica impresa con la computación de alta potencia de la electrónica de silicio establecida. Para que los sistemas sean realmente flexibles, se utilizan chips ultrafinos.

La siguiente diapositiva muestra un ejemplo de preparación de chips ultrafinos a partir de la singularización de obleas para crear chips finos. A continuación, estas matrices se colocan sobre sustratos flexibles con metalización impresa y otros componentes impresos, creando sistemas híbridos flexibles.

Un reto clave es la unión, en particular la unión de paso ultrafino, para que una gama más amplia de circuitos integrados (circuitos integrados complejos con muchas E/S) sean compatibles y para que los diseñadores electrónicos puedan elegir entre un repertorio familiar de componentes para crear productos.

La diapositiva 2 muestra varios enfoques de integración de chips para la electrónica híbrida flexible. A grandes rasgos, se pueden dividir en "chip-first" y "chip-last". En el enfoque chip-first con unión flip chip, se utilizan técnicas de unión tradicionales como soldadura, intercaladores, ACA/ACF, ICA, NCA. En las técnicas chip-last chip-on-flex, se utilizan interconexiones impresas. Se trata de un área de gran desarrollo que permite crear complejos sistemas híbridos flexibles de última generación que combinan los mejores chips de su clase con circuitos impresos.

Pastas de carbono: 100 veces lavables a máquina + impresión R2R para e-textiles

La lavabilidad es uno de los retos críticos para la adopción de la ropa electrónica. A*Start (Instituto de Tecnología de Fabricación de Singapur) ha demostrado que puede responder a las exigencias de los consumidores reformulando el material de los electrodos y desarrollando técnicas de integración para superar el reto de los 100 ciclos de lavado. Como se muestra en la diapositiva 1, se trata de una formulación de pasta de carbono lavable a máquina adecuada para la impresión R2R.

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MXenos para electrónica y electrónica impresa

Una clase emergente de grupo de materiales bidimensionales (2-D), los carburos o nitruros cristalinos de metales de transición 2-D (MXene), ha suscitado un interés considerable en la última década. Murata se ha centrado en los MXenos conductores de la electricidad, especialmente para el Ti3C2Tx en estado de película recubierta por pulverización (18000 S/cm a 5 um de espesor). La nano lámina hidrofílica con propiedades excepcionales (conductividad, alta área superficial y química superficial versátil) es un candidato prometedor de materiales para electrónica flexible que utiliza un proceso de fabricación ecológico.

El comportamiento de hinchamiento del MXeno por la humedad es un obstáculo para sus aplicaciones en electrónica. La separación entre capas de la estructura estratificada aumenta cuando se almacena a 60C/85% HR, lo que provoca la degradación de las propiedades eléctricas y la consiguiente reacción oxidativa a TiO2. Murata ha desarrollado el concepto de alojamiento de huéspedes mediante enlaces de hidrógeno para bloquear la difusión del agua y ha demostrado que mejora la estabilidad ambiental en condiciones de humedad.

¿Por qué los tatuajes de grafeno son las mejores interfaces para llevar puestas?

¿Por qué los tatuajes de grafeno son las mejores interfaces para llevar puestas? ¿Por qué los tatuajes de grafeno son las mejores interfaces para llevar puestas? ¿Qué es lo que se puede hacer con los tatuajes de grafeno y no con otros sistemas vestibles? La respuesta es ¡captar la tensión arterial sin manguito! En primer lugar, analicemos la presión arterial (PA). La PA es un signo representativo vital de tu salud. Si tiene algún problema con el sistema cardiovascular, la PA lo mostrará. Pero, para detectar el problema a tiempo, es necesario medir la PA de forma continua. ¿Es posible? Bueno, la tecnología moderna de control de la PA es arcaica y se basa en esfigmomanómetros de hace 100 años.

Dmitry Kireev y Deji Akinwande de Universidad de Texas en Austin y Kaan Sel y Roozbeh Jafari de Universidad A&M de Texas informará sobre una tecnología única capaz de monitorizar la presión arterial sin manguito. Las mediciones se realizan eléctricamente, mediante la modalidad de bioimpedancia (Bio-Z), y los tatuajes de grafeno desempeñan el papel esencial de biointerfaces imperceptibles y autoadhesivas. La Bio-Z se realiza de forma dinámica con una frecuencia de muestreo >10 kHz. Un cambio en el volumen arterial (afluencia de sangre) afectará al valor Bio-Z medido.

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