¿Qué tienen en común los parches electrónicos para la piel, la energía fotovoltaica flexible de película fina y las consolas interiores de los automóviles? Todos ellos se fabrican con electrónica impresa y flexible, un enfoque alternativo a las placas de circuito impreso convencionales que combina la fabricación aditiva con sustratos flexibles. Con ventajas como la creación rápida de prototipos, la mejora de la sostenibilidad, la posibilidad de diferenciar el factor de forma e incluso la capacidad de estiramiento, la electrónica impresa y flexible está ganando adeptos en una gama muy diversa de aplicaciones.

El nuevo informe de IDTechEx "Electrónica flexible e impresa 2023-2033: pronósticos, tecnologías, mercados" proporciona una visión global de lo que puede parecer un tema desconcertantemente amplio. Resumiendo la amplia cartera de informes sobre electrónica impresa/flexible de IDTechEx y basándose en años de seguimiento de esta industria en desarrollo, el informe describe las innovaciones, oportunidades y tendencias en 5 sectores del mercado de la electrónica impresa y flexible: automoción, bienes de consumo, energía, sanidad/bienestar e infraestructuras/construcciones/industrial. Este análisis incluye previsiones detalladas de 50 aplicaciones distintas y 40 perfiles detallados de empresas.

Además, el informe esboza los avances en múltiples tecnologías subyacentes: 6 modalidades de fabricación distintas (incluida la electrónica en molde y la electrónica híbrida flexible), 5 tipos de materiales (incluidas las tintas conductoras y los materiales de fijación de componentes) y 4 tipos de componentes (incluidos los circuitos integrados flexibles). Múltiples ejemplos recientes, obtenidos a partir de entrevistas y conferencias de la industria, muestran direcciones de desarrollo tecnológico y comercialización con éxito. También se incluyen evaluaciones de la preparación tecnológica y comercial, junto con previsiones adicionales sobre métodos de fabricación y tintas conductoras.

Oportunidades de aplicación
Como ocurre con las placas de circuito impreso convencionales, la electrónica impresa y flexible tiene aplicaciones en la mayoría de los mercados verticales. Por ejemplo, ya existen parches electrónicos para la piel que utilizan tintas conductoras para electrodos y contactos, así como plantillas impresas sensibles a la presión para controlar la marcha. La conformidad se presta al interior del automóvil, donde la electrónica impresa/flexible se utiliza para la iluminación, la calefacción y las interfaces táctiles. La fotovoltaica orgánica está experimentando un renacimiento, con ejemplos comerciales recientes que incluyen tanto la integración en edificios como la captación de energía en interiores. Los sensores basados en electrónica impresa para el seguimiento de activos y el mantenimiento preventivo prometen bajos costes de producción y novedosos factores de forma para adaptarse a requisitos específicos.

Innovaciones
La electrónica impresa y flexible representa un enfoque fundamentalmente diferente de la fabricación, ya que sustituye la eliminación sustractiva del cobre laminado por la deposición aditiva de tinta conductora. Esto reduce los residuos y facilita la fabricación digital, con las ventajas asociadas de la creación rápida de prototipos y los ajustes sencillos del diseño. El informe evalúa una serie de innovaciones de fabricación y sus perspectivas, que van desde la electrónica 3D totalmente aditiva a la electrónica en molde y los nuevos métodos de impresión digital con resoluciones tan pequeñas como 1 μm.

La innovación de materiales es la base de muchas tecnologías de hardware emergentes, y la electrónica impresa no es una excepción. Las tintas conductoras son la base de esta tecnología, con docenas de empresas que desarrollan tintas con distintas composiciones y atributos. Predomina la tinta viscosa a base de copos de plata para serigrafía, pero otras alternativas, como las tintas con nanopartículas y sin partículas, están ganando terreno para aplicaciones específicas como el blindaje contra interferencias electromagnéticas. Una tendencia especialmente notable es el desarrollo de la tinta de cobre, que promete una reducción sustancial de costes con respecto a sus homólogas plateadas. Otros materiales especializados son las soldaduras de temperatura ultrabaja y los adhesivos conductores anisótropos alineados con el campo, que permiten fijar con seguridad componentes como los LED a sustratos más baratos y térmicamente frágiles. Además, muchos sensores requieren materiales especializados, como los polímeros piezoeléctricos imprimibles para la detección de vibraciones y los nanotubos de carbono funcionalizados para la detección de iones.

Aunque la visión original de la electrónica impresa y flexible consistía en imprimir todos los aspectos del circuito, incluido el circuito integrado, ha sido sustituida en gran medida por la electrónica híbrida flexible (FHE), que combina funcionalidad impresa y montada. Así pues, existe la posibilidad de crear circuitos integrados, baterías y pantallas flexibles de forma nativa.

Autor: Dr. Matthew Dyson, analista tecnológico principal de IDTechEx