Mencetak Masa Depan: Elektronika Fleksibel yang Menggerakkan Internet of Things
Dr. Janos Veres, kepala program Elektronika Baru dan Tercetak di Parc, menjelaskan bagaimana pencetakan dapat mengubah manufaktur elektronika untuk memenuhi permintaan yang berkembang dari Internet of Things (IoT).
Solusi “elektronika-di-kotak” tradisional tidak cocok untuk perangkat beragam dan kustom yang diperlukan dalam wearable, sistem otomotif, dan aplikasi IoT lainnya. Kita harus beralih dari produksi massal dan merangkul fabrikasi sesuai permintaan dan kustom.
Elektronika fleksibel dan konform adalah inti dari pergeseran ini. Dua dekade terakhir, elektronika tercetak telah digunakan untuk item yang diproduksi massal dengan biaya rendah seperti layar, tag RFID, sensor, dan panel antarmuka. Perusahaan otomotif telah mulai menjelajahi elektronika in-mould, dan memori tercetak telah terbukti dapat diproduksi dengan alat yang ada.
Mencapai biaya dan performa yang sama seperti produk berbasis silicon yang established telah menjadi tantangan. Namun, kemajuan terbaru menunjukkan bahwa elektronika fleksibel, tercetak, dan hibrid dapat memberikan produk nich dan bentuk unik yang sebelumnya tidak tercapai.
Internet of Smart Things
Elektronik berbasis pencetakan memungkinkan kustomisasi massal, menggabungkan bentuk dan fungsi dengan cara yang tak tertandingi. Alih-alih bersaing dengan silicon, kita sekarang melihatnya sebagai satu komponen dalam toolkit yang lebih luas.
Pencetakan menjadi teknik integrasi yang menggabungkan bahan lunak dan keras, memungkinkan produksi perangkat kustom sesuai permintaan dengan biaya rendah. Bahan baru dan kebebasan desain menarik bagi produsen. Misalnya, kemasan pintar sedang muncul, dengan perusahaan seperti Thin Film Electronics dan PragmatIC mengintegrasikan NFC (Komunikasi Medan Dekat) ke dalam kemasan.
Menyematkan sensor dan chip pemrosesan data di kemasan dapat memantau parameter lingkungan—suhu, kelembaban, CO₂—penting untuk farmasi dan produk sensitif lainnya. Kemasan pintar menawarkan kualitas yang lebih baik, pemborosan yang lebih kecil, inspeksi yang lebih sederhana, dan harga dinamis, yang mengarah pada penghematan waktu dan biaya yang besar.
Elektronik Fleksibel di Horizon
Kami mengantisipasi bahwa sistem elektronika hibrid fleksibel (FHE)—PCB multilayer tercetak yang dipasangkan dengan chip tipis—akan menjadi mainstream. Pencetakan memungkinkan fabrikasi sesuai permintaan di area luas dan integrasi lapis demi lapis, membuka jalan untuk perangkat yang fleksibel, lunak, dan bahkan dapat meregang.
Elektronik tercetak pada akhirnya dapat memberdayakan perangkat yang kompleks seperti ponsel pintar, tetapi beberapa hambatan tetap ada. Bahan baru yang hemat biaya harus mengganti tinta perak yang mahal; tinta tembaga cetak dan tinta konduktif alternatif adalah kandidat yang menjanjikan.
Mencapai kelegaan yang benar membutuhkan breakthrough dalam ilmu materi. Beberapa ahli membayangkan mikrochip diubah menjadi tinta, memungkinkan fabrikasi sirkuit sesuai permintaan yang cepat—pergeseran paradigma radikal yang akan memerlukan pendekatan desain sirkuit yang baru.
Masa Depan Tercetak
Dalam visi kami, ekosistem FHE tercetak akan memungkinkan solusi kustom—dari sensor kecil hingga sistem skala besar—menyematkan kecerdasan secara langsung ke dalam objek sehari-hari. Sensor yang disematkan dalam rangka otomotif dan penerbangan akan meningkatkan keselamatan, sementara robotika lunak, prosesa, dan patch pemantauan kesehatan akan menjadi lebih terjangkau.
Dengan menyederhanakan desain dan fabrikasi, elektronika tercetak akan mempercepat progres di seluruh lanskap elektronika dan IoT.
