Los avances en electrónica impresa están facilitando innovadores desarrollos como pantallas flexibles y enrollables para diferentes aplicaciones como e-readers y smartphones, soluciones en iluminación que pueden adaptarse a superficies complejas, o dispositivos electrónicos que se adaptan al cuerpo humano entre otras aplicaciones.

Un nuevo avance tecnológico  que permitirá un gran salto en la electrónica de consumo y en la interacción hombre-máquina.

Autores: Adolfo Benedito y Susana Otero. AIMPLAS, Instituto Tecnológico del Plástico.
La electrónica impresa emplea las tecnologías de impresión tradicional para la deposición de materiales conductores, semiconductores y dieléctricos, lo que facilita el desarrollo de nuevas componentes electrónicas flexibles como células solares OPV, dispositivos emisores de luz OLEDs, baterías impresas, pantallas flexibles, o antenas RFID, como ejemplo de los numerosos desarrollos de electrónica orgánica que llegarán a poderse imprimir en parte o en su totalidad en los próximos años.
 
El informe presentado recientemente por Smithers Pira “The Future of Functional and Industrial Print to 2020”, identifica como uno de los sectores clave el de la electrónica impresa, donde las tecnologías de impresión están siendo utilizadas para fabricar industrialmente pantallas, iluminación, PV y sensores, entre otras aplicaciones. El uso de las tecnologías de impresión para el desarrollo de componentes electrónicos, antenas RFID, sensores o circuitos impresos es ya un gran negocio para muchos proveedores, cuyas aplicaciones están creando nuevas oportunidades de negocio. El informe establece las previsiones de un rápido crecimiento durante los próximos años para este nuevo sector: para el que se realiza una previsión de crecimiento de $ 67 billones en 2015 a más de $ 105 billones en 2020.
 
Electrónica portable
Por otro lado, el desarrollo de tecnología inalámbrica portable y la democratización de los teléfonos inteligentes han supuesto una nueva era para la electrónica portable, todavía en una etapa incipiente. Aparatos que se consideraron para ser utilizado sólo en entornos industriales, y que están encontrando una buena acogida entre los consumidores con el objetivo de mejorar su calidad de vida a través de diversas aplicaciones tales como monitorización de la salud, el deporte y el fitness, como estilo de vida, entre otros.
En ese sentido, el mercado de los “wearables” o electrónica portátil está creciendo y es cada vez más prometedor. Con un pronóstico de ventas de entre 250 y 350 millones de unidades para el 2019 en comparación con los casi 150 millones de unidades en 2015, es una fuente de ingresos nueva y atractiva tanto para los fabricantes de electrónica de consumo como para los fabricantes de la industria de la moda.
 
La competencia es muy fuerte, y los productos disponibles son muy diversos: relojes inteligentes, lentes inteligentes, brazaletes y accesorios; independientes o combinados con un teléfono inteligente o una tableta. El espacio para la innovación parece infinito.
En ese sentido, los relojes están siendo la forma más común de la electrónica portátil usada por los consumidores; los relojes inteligentes están teniendo una gran acogida ya que no sólo se utilizan para mostrar la hora, el calendario, la altitud; ahora también se realiza un seguimiento del ritmo cardíaco, el pulso y ofrece un análisis de la salud de los usuarios, al tiempo que permiten realizar y recibir llamadas y mensajes. Lo que muestra que existe un gran potencial para la electrónica portátil en el mercado.

Evolución de los “wearables”
Desde siempre, la idea de la miniturización y portabilidad ha sido uno de los objetivos fundamentales de cualquier dispositivo. El auge de la microelectrónica en los ya lejanos años 70-80 supusieron un empuje de enorme importancia para esta búsqueda sin fin: lo cada vez más pequeño. Un triángulo básico gravita sobre todo este afán: tamaño, estética y funcionalidad. Y de todo ello surge una importantísima corriente actual de gran importancia social, económica y comercial, de innovadores dispositivos electrónicos: los “wearables”. De hecho, cuando hablamos de “wearables”, estamos utilizando un anglicismo que significa “wear” (llevar puesto), constituyendo todos aquellos elementos digitales o no que podemos llevar sobre nuestro cuerpo como una extensión de nosotros mismo. Incluyen todo tipo de gafas, pulseras, relojes, cintas, parches, tejidos, auriculares, etc.
El tamaño, ya lo estamos comentando, cada vez más pequeño, cada vez más integrado en la anatomía humana es crítico; la estética, porque la moda imprime su sello, su carácter distintivo y social; la funcionalidad, porque se buscan utilidades y aplicaciones avanzadas e innovadoras, más allá de aquél clásico y visionario reloj de pulsera electrónico, el mítico CASIO (puesto ahora nuevamente de la más rabiosa actualidad, por la magia de las modas). De simplemente dar la hora, se ha pasado a la integración y a una carrera sin fin por las aplicaciones y funcionalidades más peregrinas: radios y televisiones integradas, extensión de comunicaciones al más alto nivel, dispositivos de localización, de monitorización de constantes vitales, control de seguridad, y muchas más.
Desde los lejanos tiempos de la exótica China, en el siglo XVII, cuando en medio de la dinastía Qing, se miniaturizó un ábaco para incluirlo en un anillo para comerciantes, o más adelante en 1762 cuando surgió el primer cronómetro marino con reloj analógico integrado, o pasando por el primer audífono en 1987, hasta llegar a las más modernas “google glass”. Toda una historia de dispositivos para conocernos mejor, estar perfectamente comunicados con el entorno, y ampliar nuestro sentidos al máximo.
 
No neguemos el enorme componente lúdico de estos dispositivos, pero si tenemos que destacar dos nichos de mercado especialmente sensibles al desarrollo de estos sistemas, no cabe duda que las aplicaciones deportivas y las biomédicas son las más demandantes y más actuales de este tipo de sistemas. Sin duda, la monitorización del estado físico personal durante los esfuerzos y eventos deportivos supone un gran atractivo para los consumidores inmersos en la sociedad actual. Y así, la apuesta de grandes corporaciones internacionales en el campo de la electrónica de consumo por el ecosistema salud se ha hecho patente a lo largo de los últimos años. Marcas archiconocidas como APPLE, GOOGLE, FITBIT, GARMIN, POLAR, y otros, monopolizan sin piedad el terreno de los “wearables”. De hecho, estadísticamente está comprobado que más del 70% de los dispositivos actuales están relacionados con el registro y monitorización de constantes vitales. Hay una búsqueda y una carrera constante por la medición más precisa, singular y especial que podamos imaginar. Desde controles posicionales para controlar otros dispositivos o personas, sistemas de seguridad para prevenir crisis en enfermos crónicos, monitorización de variables de salud generales tales como niveles de colesterol, glucosa, e incluso sistemas inteligentes para detectar infecciones y actuar en consecuencia.
 
Sin embargo, esta carrera tecnológica topa con la barrera crítica de la independencia de estos dispositivos, ya sea por aspectos relacionados con el consumo energético o la necesidad de tratamiento de datos para su interpretación. En este sentido, el 56% de los “wearables” actuales son dependientes de otros dispositivos para controlar o administrar sus funciones y mediciones, ya sea un “Smartphone” o un ordenador personal, el 26% son independientes, y el 18% tienen funciones mixtas.

La electrónica impresa y flexible permitirá una nueva generación de “weareables”
La electrónica impresa y flexible está permitiendo desarrollar dispositivos y componentes electrónicas que se pueden integrar directamente sobre la piel. Nuevas tintas de alta conductividad y gran resolución que se pueden imprimir sobre materiales elásticos sin perder su funcionalidad. Mirando hacia el futuro, incluso se postulan “wearables” intracorporales, como elementos clave para el futuro de la medicina.
Sensores portables, como los desarrollados por la startup MC10 y otras compañías, llevarán la informática hasta su siguiente frontera: nuestro cuerpo.

Sensores sofisticados, como el tipo BioStamp de MC10, llevarán todavía varios años de desarrollo hasta su llegada a mercado, sin embargo muchos científicos están profundizando en el desarrollo de redes de sensores integrados a nivel corporal para la monitorización y prevención de ciertos episodios y enfermedades como Harrison Hall, un estudiante de doctorado en la Universidad de Dartmouth, que está trabajando en una red de sensores corporales para detectar y medir las crisis epilépticas.
En los próximos años, los sensores de salud portables van a seguir creciendo en capacidades y se integrarán muy probablemente en nuestra vida cotidiana.
Autores: Adolfo Benedito y Susana Otero. AIMPLAS, Instituto Tecnológico del Plástico.