Dün baskılı elektronikler vardı, şimdi esnek sistemler geliyor

Adanali

Member
Yakın zamana kadar Berlin’deki Reshape ya da Münih’teki LOPEC gibi etkinliklerde çoğunlukla elektriksel iletken mürekkeple yapılmış her türlü desenle basılmış yarı şeffaf plastik filmler görüyordunuz. Bazen bazı LED’ler yanıyordu veya aktif RFID etiketleri olabiliyordu. Bu yılki Reshape’te değişim açıkça görülüyor: Berlin’de küçük numuneler yerine, özel özellikleri sayesinde basılı elektroniklerin kendine yer bulduğu somut sistemler tanıtılacak.

Duyuru



Bunlar arasında örneğin Celanese tarafından serigrafi baskı işlemleri için üretilenler gibi baskılı PTC (Pozitif Sıcaklık Katsayısı) malzemeden yapılmış ince ısıtma matları yer alır. PTC, sıcaklık arttıkça direncini katlanarak değiştirir ve böylece akım akışını ve dolayısıyla basılı ortamdaki ısı gelişimini ek sensörlere gerek kalmadan sınırlar. Bu tür ısıtma matları artık ısıtmalı koltuklara ve direksiyona sahip birçok otomobilde bulunmaktadır.







Ekonomik serigrafi baskı yöntemiyle üretilen, kendinden ayarlı PTC paspaslar araç içinde altınızı sıcak tutar.



Esnekliği, düşük ağırlığı ve yerden tasarruf sağlayan entegrasyon seçeneği sayesinde baskılı elektronikler, modüler PCB’lerin rekabetini kolaylıkla alt eder. Özellikle son derece entegre sistem çözümleri tasarımcılara birçok ayrı bileşenden ve mekanik anahtardan oluşan bir sistemden çok daha fazla özgürlük sunduğundan. Ancak karmaşıklık aynı zamanda dezavantajları da beraberinde getirir: Bir sistem kaynaklandıktan veya yapıştırıldıktan sonra arızalanırsa onarımlar genellikle çok karmaşık, hatta imkansızdır ve tüm sistemin yeni, çalışır durumda bir sistemle değiştirilmesi gerekir.

Wolfgang Mildner aynı zamanda baskıdan kombinasyona geçişi de görüyor. Genel ticaret fuarı başkanı LOPEC (Geniş Alan, Organik ve Baskı Elektroniği Konvansiyonu) ve Organik Elektronik Birliği OE-A üyesi, “Baskılı elektronik, daha önce hiç olmadığı veya olamayacağı bir yere gidiyor” diye açıklıyor. Yazdırma çözümlerinin sisteme nasıl uyum sağladığı, yani diğer elektronik cihazlara en iyi şekilde nasıl bağlanabileceği veya birleştirilebileceği ile ilgilidir. Mildner’a göre özellikle otomotiv sektöründe olası uygulamalar oldukça fazla. Basılı versiyonların mutlaka daha ucuz olması gerekmez ve daha hafif, esnek, 3D şekillendirilebilir, gerilebilir gibi avantajlar potansiyel olarak yüksek fiyatı dengeleyebilir.



Devre kartı muhafazaya gömülü olduğundan, kabin tavan lambası yalnızca arızalıysa tamamen değiştirilebilir, ancak artık onarılamaz.
(Resim: Ulrike Kuhlmann, c’t)

Organik fotovoltaik


Mildner, şu anda en büyük uygulama alanlarının ekranlar ve aydınlatma olduğunu açıklıyor. Sensör sektöründe baskılı elektronikler büyüyor ve enerji geçişi göz önüne alındığında organik fotovoltaiklere (OPV) ve perovskitlere de odaklanılıyor. Organik hücrelerden yapılan fotovoltaik modüller esnek destekler üzerine uygulanabilir, şekillendirilmiş yüzeylere uyarlanabilir ve silikon bazlı fotovoltaiklerden önemli ölçüde daha hafiftir.







Fraunhofer IAP’dekiler gibi organik malzemeden yapılmış fotovoltaik hücreler, geleneksel silikon fotovoltaik hücrelere göre önemli ölçüde daha hafif ve daha esnektir.


(Resim: Ulrike Kuhlmann, c’t)



Perovskitler yüzde 20 ila 23 arasında silikon bazlı fotovoltaiklerle benzer verimlilik elde ediyor. Malzeme bir alt tabaka üzerine düşük sıcaklıklarda ve vakum olmadan püskürtülebilir veya basılabilir; Sıvı çözelti daha sonra adını aldığı yapıya kristalleşir. Perovskitler mavi ve yeşil ışıktan elektrik üretiyor; Geleneksel güneş pilleri çoğunlukla kırmızı ışık bileşenlerini kullanır. Bu nedenle verimliliği %30’un üzerinde olan tandem hücrelerde silikon ve perovskit birbirini çok iyi tamamlıyor.

Ancak perovskit güneş pilleri sağlığa ve çevreye zararlı kurşun içerdiğinden kristallerin nemden korunması gerekir ve ömürleri hala kısadır. Potsdam’daki Fraunhofer Uygulamalı Polimer IAP Araştırma Enstitüsü, AB Sunrey projesi kapsamında 13 AB ortağıyla birlikte perovskit güneş pilleri araştırıyor. IAP, Reshape’te yalnızca esnek güneş pillerini değil aynı zamanda basılı kuantum noktalarından yapılmış küçük ekranları da sergileyecek.







Fraunhofer IAP, özel bir baskı işlemi kullanarak sıvılarda çözünmüş kuantum noktalarını 7 mikrometre kadar ince yapılara uyguluyor.


(Resim: Ulrike Kuhlmann, c’t)



eğlence ve spor


Esasen Alman Fraunhofer Enstitülerinin Danimarka’daki karşılığı olan Danimarka Teknoloji Enstitüsü, spor, eğlence ve akıllı tekstil izleme amaçlı iletken kumaşlar konusunda uzmanlaşmıştır. Örneğin, sensörler bir nevi masa başında çalışırken aşırı yükü (fare hareketleri) erkenden algılar ve böylece ağrılı tenisçi dirseklerini önleyebilir.







Danimarka araştırma enstitüsü DTI spor, eğlence ve izleme amaçlı akıllı tekstiller geliştiriyor.


(Resim: Ulrike Kuhlmann, c’t)



Ancak Wolfgang Mildner, bunun tıpta kullanımının akıllı kumaşların geliştirilmesinden çok daha fazlasını gerektirdiğini belirtiyor. Tıbbi çalışmaların onaylanmadan önce yapılması gerektiğinden ve her elektronik cihaz tıbbi CE gerektirdiğinden, birçok şirket tıpta kullanımdan yaşam tarzı ve spor sektörlerine yöneliyor. Berlin’deki Reshape’te açık tıbbi uygulamalara yönelik neredeyse hiç sergi yok. Birçok stantta vücut değerlerinin kayıt altına alınabileceği akıllı kumaşlar bulabilirsiniz.


(İngiltere)



Haberin Sonu
 
Üst