Dans cette lettre d'information, TechBlick couvre une série d'innovations dans le domaine de l'électronique imprimée et des technologies portables. Les technologies mises en avant couvrent l'électrophysiologie réellement portable, les chauffages transparents pour les systèmes d'aide à la conduite automobile, l'impression à sec sans encre, la bioélectronique souple, les encres lavables en machine, les tatouages électroniques en graphène, les circuits intégrés ultraminces et le collage à pas élevé, la surveillance des ondes de pouls artériel, etc.
Toutes ces technologies seront présentées en direct lors de l'événement gratuit de TechBlick qui aura lieu le 2 décembre 2022. Cet événement réunira plus de 25 présentateurs sur deux pistes parallèles en direct, plus de 30 exposants virtuels en direct et plus de 400 participants du monde entier dans un environnement virtuel unique.
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Électrophysiologie véritablement portable : combinaison d'électronique imprimée, d'électronique à faible consommation et de données
L'électroencéphalographie (EEG) et l'électromyographie de surface (sEMG) contemporaines sont notoirement encombrantes. Grâce à l'électronique imprimée, à l'électronique de faible puissance et aux outils d'analyse des données, le système X-trodes porte les techniques d'électrophysiologie à un niveau supérieur : En éliminant la nécessité de manipuler de multiples électrodes, fils et unités d'amplification, il est possible de réaliser une surveillance électrophysiologique tout en maintenant la stabilité électrode-peau et la commodité de l'utilisateur pendant une utilisation prolongée (heures). La présentation donnera un aperçu de plusieurs applications importantes (axées sur la surveillance du sommeil à domicile et des muscles faciaux) et de la manière dont chacune peut bénéficier de la convergence de l'électrophysiologie et de la nouvelle électrophysiologie cutanée.
Pour en savoir plus sur cette technologie et voir les diapositives, cliquez ici. Alternativement, cette technologie sera présentée en direct en ligne lors de la conférence TechBlick sur les wearables le 2 décembre 2022. Il s'agit d'une conférence en ligne à laquelle la participation est GRATUITE.
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Chauffeurs imprimés, ADAS, LIDARs, Radars : Quel est le lien ?
Depuis l'arrivée des systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS) sur le marché automobile, la fiabilité des systèmes LiDAR et RADAR est cruciale pour le développement de véhicules avancés à conduite autonome. Un défi important consiste à garantir une visibilité claire, même dans les conditions environnementales les plus difficiles.
Pour assurer la visibilité en hiver, les couvertures des capteurs RADAR et LiDAR sont actuellement équipées de solutions de chauffage à base de fils. Cette solution de pointe s'accompagne de certains défis technologiques au cours du processus de fabrication, ce qui entraîne des taux de rebut importants. L'homogénéité de la température du couvercle du capteur est souvent inadéquate et des problèmes de surchauffe ou même de brûlure ont été détectés.
ATT advanced thermal technologies GmbH a mis au point deux variantes alternatives, toutes deux sérigraphiées sur des feuilles de polycarbonate (transparent), ce qui permet de réduire les coûts du processus par rapport à la technologie du fil intégré actuellement disponible.
Pour en savoir plus sur cette technologie et voir les diapositives, cliquez ici. Cette technologie sera également présentée en direct à la conférence Printed Electronics Innovations de TechBlick le 2 décembre 2022. Il s'agit d'une conférence en ligne à participation GRATUITE. Consultez l'ordre du jour et inscrivez-vous gratuitement ici https://www.techblick.com/PE-innovation-day
Système électronique souple : combiner l'électronique rigide avec des substrats légers et extensibles
Le groupe du Dr Yeo à l'université Georgia Tech effectue un travail de pionnier sur les matériaux souples, la mécanique flexible, la nanofabrication, l'apprentissage automatique et le conditionnement des systèmes afin de développer des biocapteurs et des systèmes bioélectroniques intelligents et souples à porter. Ces systèmes combinent des substrats et des matériaux souples et extensibles avec des composants électroniques rigides, créant ainsi des systèmes électroniques souples mais puissants.
La diversité du programme de recherche est fascinante. Dans la première diapositive, vous pouvez voir une sélection de projets en cours dans le groupe de recherche du Dr Yeo concernant l'étude des matériaux souples et le développement de biocapteurs et de bioélectronique souples.
Dans la deuxième diapositive, vous pouvez voir une image montrant la comparaison entre un système électronique souple sur les doigts et des dispositifs rigides conventionnels sur le poignet. C'est là que le véritable avantage des systèmes électroniques souples apparaît !
Dans la diapositive 3, vous pouvez voir des exemples de systèmes bioélectroniques portables développés. On peut y voir la combinaison d'une extensibilité et d'une finesse extrêmes et de circuits intégrés et de composants électroniques rigides.
Pour en savoir plus sur cette technologie et voir les diapositives, cliquez ici. Cette technologie sera également présentée en direct à la conférence TechBlick sur les wearables, le 2 décembre 2022. Il s'agit d'une conférence en ligne à laquelle la participation est GRATUITE.
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Impression numérique sans encre sèche avec frittage in-situ
Les technologies d'impression actuelles sont basées sur des méthodes d'impression humide telles que les imprimantes à jet d'encre et à jet d'aérosol qui souffrent d'une formulation d'encre complexe et coûteuse, d'options limitées en matière de matériel d'impression, de contaminations, d'une faible durée de conservation et d'un post-traitement coûteux. La première diapositive montre un processus typique.
NanoPrintek a développé la première "imprimante sèche multi-matériaux" au monde. Cette nouvelle technologie peut transformer l'impression traditionnelle à base de liquide en une technologie d'impression à sec. Cette imprimante est présentée schématiquement dans la diapositive 2, montrant comment les nanoparticules sont générées in-situ à partir d'une cible solide pour former un jet de nanoparticules qui imprime numériquement sur les substrats finaux sans jamais nécessiter d'encre.
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Surveillance des ondes de pouls artériel : Les e-tatouages piézoélectriques
Des chercheurs de l'Université de Tampere ont développé un e-tattoo portable très discret et à faible coût permettant de mesurer les ondes du pouls artériel en se basant sur la technologie piézoélectrique.
Les maladies cardiovasculaires (MCV) sont la cause la plus fréquente de décès dans le monde, représentant environ 30 % (~17,9 millions) de tous les décès en 2016. En extrapolant, la taille du groupe à risque de développer des MCV potentiellement mortelles se compte en centaines de millions dans le monde (les États-Unis à eux seuls ont été estimés à 82,6 millions de personnes atteintes de MCV dans une étude de 2010). La surveillance continue de l'onde de pouls artériel (PW) a récemment été suggérée pour surveiller cet immense groupe à risque. Cependant, il n'existe actuellement aucune solution qui combinerait la fabrication rentable, la discrétion et la précision de ces dispositifs.
Dans ce travail, une méthode de fabrication évolutive et rentable basée sur l'impression pour un capteur PW de type tatouage électronique (e-tattoo) a été développée et étudiée. Le dispositif est basé sur la technologie piézoélectrique P(VDF-TrFE).
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Progrès de l'électronique flexible hybride vers un collage à pas ultrafin
Les systèmes flexibles hybrides combinent l'électronique imprimée avec le calcul à haute puissance de l'électronique au silicium établie. Pour que les systèmes soient vraiment flexibles, on utilise des puces ultra-minces.
La diapositive ci-dessous montre un exemple de préparation de puces ultrafines à partir de la séparation des plaquettes pour créer des puces fines. Ces puces sont ensuite placées sur des substrats flexibles avec une métallisation imprimée et d'autres composants imprimés, créant ainsi des systèmes flexibles hybrides.
L'un des principaux défis à relever dans ce domaine est le collage, en particulier le collage à pas ultrafin, de manière à ce qu'un plus grand nombre de circuits intégrés - des circuits complexes avec des E/S élevées - soient compatibles et que les concepteurs électroniques puissent choisir parmi un répertoire familier de composants pour créer des produits.
La diapositive 2 montre diverses approches d'intégration de puces pour l'électronique hybride flexible. D'une manière générale, on peut distinguer les approches de type "chip-first" et "chip-last". Dans l'approche " chip-first " avec collage de puce retournée, on utilise des techniques de collage traditionnelles comme la soudure, les interposeurs, ACA/ACF, ICA, NCA. Dans les techniques "chip-last" (puce sur flexible), on utilise des interconnexions imprimées. Il s'agit d'un domaine de développement en plein essor pour permettre la mise en place de systèmes hybrides flexibles complexes de nouvelle génération combinant les meilleures puces de leur catégorie avec des circuits imprimés.
Pour en savoir plus sur cette technologie et voir les diapositives, cliquez ici. Sinon, cette technologie sera présentée en direct et en ligne à la conférence Printed Electronics Innovations de TechBlick le 2 décembre 2022. Il s'agit d'une conférence en ligne à participation GRATUITE. Consultez l'ordre du jour et inscrivez-vous gratuitement ici https://www.techblick.com/PE-innovation-day
Pâtes de carbone : 100x lavable en machine + impression R2R pour les e-textiles
La lavabilité est l'un des principaux défis à relever pour l'adoption des vêtements électroniques. A*Start (Singapore Institute of Manufacturing Technology) a montré qu'il pouvait répondre aux exigences des consommateurs en reformulant le matériau de l'électrode et en développant des techniques d'intégration pour relever le défi d'un cycle de 100 lavages. Comme le montre la diapositive 1, il s'agit d'une formulation de pâte de carbone lavable en machine, adaptée à l'impression R2R.
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MXenes pour l'électronique et l'électronique imprimée
Une classe émergente de groupes de matériaux bidimensionnels (2-D), les carbures ou nitrures cristallins 2-D de métaux de transition (MXene), a suscité un intérêt considérable au cours de la dernière décennie. Murata s'est concentré sur les MXenes électriquement conducteurs, en particulier pour le Ti3C2Tx à l'état de film pulvérisé (18000 S/cm à 5 um d'épaisseur). La feuille nanométrique hydrophile aux propriétés exceptionnelles (conductivité, surface élevée et chimie de surface polyvalente) est un candidat prometteur pour les matériaux destinés à l'électronique flexible utilisant un procédé de fabrication écologique.
Le comportement de gonflement du MXene par l'humidité est un obstacle à ses applications en électronique. L'espacement entre les couches de la structure stratifiée augmente lorsqu'il est stocké à 60C/85% RH, ce qui entraîne une dégradation des propriétés électriques et la réaction oxydative suivante en TiO2. Murata a développé le concept d'hébergement des invités par liaison hydrogène pour bloquer la diffusion de l'eau et a démontré qu'il améliore la stabilité environnementale dans des conditions humides.
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Pourquoi les tatouages en graphène sont-ils les meilleures interfaces portables ?
Pourquoi les tatouages en graphène sont-ils les meilleures interfaces portables ? Pourquoi les tatouages en graphène sont-ils les meilleures interfaces portables ? Qu'est-ce que vous pouvez faire avec les tatouages en graphène mais pas avec d'autres systèmes portables ? La réponse est la capture de la pression artérielle sans brassard ! Tout d'abord, examinons la pression artérielle (PA). La pression artérielle est un signe représentatif vital de votre santé. Si vous avez un problème quelconque avec le système cardiovasculaire, la TA le montrera. Mais pour détecter le problème à temps, vous devez mesurer la TA en continu. Est-ce possible ? La technologie moderne de surveillance de la pression artérielle est archaïque et repose sur des sphygmomanomètres vieux de 100 ans.
Dmitry Kireev et Deji Akinwande, de l'université du Texas à Austin, ainsi que Kaan Sel et Roozbeh Jafari, de l'université A&M du Texas, présenteront une technologie unique permettant de surveiller la pression artérielle sans brassard. Les mesures sont effectuées électriquement, en utilisant la modalité de Bioimpédance (Bio-Z), et les tatouages en graphène jouent le rôle essentiel de bio-interfaces imperceptibles et auto-adhésives. La Bio-Z est réalisée de manière dynamique avec un taux d'échantillonnage de >10kHz. Un changement du volume artériel (afflux sanguin) affectera la valeur mesurée du Bio-Z.
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