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PARC prépare l'électronique imprimée pour le marché
Des capteurs imprimés, des transistors et des dispositifs de mémoire peu coûteux qui ne sont pas aussi rapides ou d'une capacité aussi élevée que les dispositifs au silicium pourraient permettre l'utilisation généralisée de capteurs dans des endroits qui ne sont pas rentables aujourd'hui. Les dispositifs jetables pourraient surveiller et stocker des informations sur la température des médicaments, la sécurité des aliments pendant l'expédition ou la qualité de l'air.
Bobine de mémoire : Ces bobines de plastique sont imprimées avec des dispositifs de mémoire de 20 bits.
Des chercheurs du Centre de recherche de Palo Alto ( PARC ), qui appartient à Xerox, a développé une suite de matériaux pour la fabrication d'électronique imprimée, notamment des capteurs et des transistors. Cette semaine, lors de la conférence Printed Electronics USA à Santa Clara, en Californie, PARC a annoncé les détails de deux partenariats pour développer des produits basés sur ses prototypes de recherche. PARC travaillera avec une société norvégienne Électronique à couche mince pour fabriquer des dispositifs de mémoire imprimée de plus grande capacité qui intègrent les transistors imprimés du centre de recherche. Et PARC travaille avec Solgie of Savage, Minnesota, pour développer des produits basés sur ses capteurs de température imprimés.
Une grande partie de l'enthousiasme autour de l'électronique imprimée s'est concentrée sur le potentiel de remplacer l'électronique au silicium dans des dispositifs complexes tels que les écrans d'affichage afin qu'ils puissent s'enrouler. Pour ce type d'applications, les chercheurs s'efforcent d'égaler les performances du silicium dans des matériaux tout aussi rapides et efficaces, mais flexibles et peu coûteux.
Ces produits électroniques imprimés plus sophistiqués pourraient être à quelques années de leur commercialisation. Nous voulons lancer sur le marché des applications plus simples pour prouver que l'électronique imprimée peut fonctionner aujourd'hui, déclare Davor Sutija , PDG de Thin Film. Les dispositifs de mémoire imprimés 20 bits de la société seront dans les jouets au début de l'année prochaine.
Les produits intégrant ces dispositifs de mémoire de la taille d'un timbre-poste incluront des cartes à jouer associées à des jeux en ligne. Les enfants utiliseront les cartes pour transférer leur historique de jeu entre un PC et un appareil portable. Pour un jouet ou un jeu qui ne nécessite qu'une petite quantité de mémoire, l'utilisation de mémoire à base de silicium comme le flash est incroyablement chère. Lorsque vous ne stockez qu'une petite quantité de données dans de nombreux endroits, le seuil de coût est approprié pour les produits électroniques imprimés qui coûtent quelques centimes, dit Sutija.
Les dispositifs de mémoire de Thin Film sont fabriqués sur de longues bobines de plastique à l'aide d'une impression rouleau à rouleau, le même processus de base utilisé pour produire des journaux. Ils prennent en sandwich une couche de polymère électriquement sensible entre les couches supérieure et inférieure d'électrodes en forme de fil qui sont perpendiculaires les unes aux autres. Là où les électrodes se croisent, cela crée un dispositif de stockage de charge appelé condensateur. Lorsqu'une petite tension est appliquée au condensateur, l'orientation du polymère dans le condensateur change ; ce changement d'orientation fait le 1 et le 0.
Les appareils actuels ont un encombrement important par rapport à leur capacité de stockage. En augmentant la densité de stockage en collaboration avec PARC, Thin Film espère créer un produit de mémoire imprimé pouvant être intégré à des étiquettes d'identification par radiofréquence (RFID) à utiliser dans des emballages jetables pour stocker des informations sur l'historique d'un article individuel. Aujourd'hui, cela nécessite des puces en silicium, trop coûteuses à mettre en œuvre à grande échelle. Cependant, des appareils moins chers pourraient contenir des informations sur l'historique, par exemple, de sacs d'épinards individuels, plutôt que sur des palettes contenant de nombreuses boîtes d'épinards en sac. Et de plus en plus de téléphones portables devraient commencer à intégrer des dispositifs de communication en champ proche qui leur permettront d'agir comme une carte de crédit sans contact et de lire les étiquettes RFID omniprésentes sur des objets comme des sacs d'épinards.
Pour améliorer la densité de stockage des dispositifs de mémoire imprimés, Thin Film intégrera les transistors imprimés de PARC. Cela réduira le nombre total de plots de contact électrique nécessaires pour lire et écrire sur l'appareil. Sutija dit que la collaboration avec PARC conduira à un produit de mémoire 128 bits qui coûte moins de 10 cents.
La société d'électronique imprimée Soligie travaille avec PARC pour commercialiser des capteurs de température imprimés, ou thermistances, des dispositifs que l'on trouve couramment dans les climatiseurs, les fours et les conteneurs utilisés pour expédier des médicaments. Ils sont basés sur des matériaux dont la résistance électrique varie avec la température. Pour les fabriquer, il faut généralement cuire des matériaux céramiques à haute température pour créer une structure rigide en fil de fer. PARC a développé des matériaux imprimables pour fabriquer des thermistances flexibles qui devraient être moins coûteuses à fabriquer, déclare John Knight, directeur principal du développement commercial de PARC.
Les thermistances que PARC commercialisera avec Soligie devront toujours être connectées à une puce de silicium pour lire la température ; à terme, les chercheurs prévoient de les intégrer à des circuits entièrement imprimés. La société commencera à envoyer des prototypes aux clients au début de l'année prochaine.