Гибкая гибридная электроника является компромиссом, целью которого использование преимуществ гибкой печатной электроники при сохранении вычислительных возможностей обычных схем. Комбинация этих компонентов представляется самым перспективным шагом в данном направлении, поскольку имеет широкий спектр применений, от умной упаковки до носимых технологий.
Печатная и гибкая электроника — всё ещё инновации, но к фантастике это уже точно не относится. Достаточно посетить одну из таких выставок, как ежегодно проходящее в Мюнхене мероприятие под названием LOPEC. Регулярно совершенствуемые технологии подтверждают: чем дальше, тем компактнее и функциональнее становится электроника, которую можно встроить в любую поверхность, в том числе в текстильный материал для одежды, аксессуаров, экипировки, покрытий в интерьере или экстерьере.
Одежда будущего — многофункциональность благодаря электронному текстилю
Во время выставки печатной электроники LOPEC в 2019 году модельеры подтвердили, что одежда нового века должна быть не только эстетичной и удобной. Она также должна сама принимать решения. Благодаря электронному текстилю:
Нынешние технологии позволяют выпускать электронику, способную выдержать механические нагрузки, растяжение и сжатие, воздействие пота или внешней влаги, в том числе при стирке — несколько сотен циклов в стиральной машинке не являются проблемой. Поэтому на выставке можно было увидеть так много одежды и аксессуаров со смарт-элементами. Их уже задействовали и спортсмены-профессионалы, и любители активного образа жизни, желающие улучшить стиль тренировок. Это ещё одна технология, которая обещает стать массовой в самые ближайшие годы.
В 2020 году на выставке LOPEC были презентованы печатные краски и пасты, а также гибкая электроника. Была также представлена технология 3D-печати на обычных материалах для создания смарт-одежды и аксессуаров. Выставка подтвердила, что уже не являются фантастикой гибкие устройства, которые можно как носить на коже, так и интегрировать в поверхность тела. В последние годы ясно, что новые материалы произвели революцию в медицине, позволив собирать на порядок больше информации о здоровье и состоянии пациента в режиме реального времени.
Новые требования — новые подходы в создании материалов
Смарт-аксессуары разрабатываются с применением новых материалов, которые обладают повышенной чувствительностью. Например, теперь есть возможность заранее отслеживать у будущей матери состояние, в котором находится плод, без громоздкого оснащения. Кроме того, электронику теперь разрабатывают из биоразлагаемых материалов — это оптимальный вариант для временного оборудования, которое легко будет выведено из организма после выполнения своих функций.
Выставка LOPEC продолжала активно проходить и в 2021 году, формат гибко был подстроен под последствия коронавируса — итогом стала презентация в режиме онлайн. Среди основных направлений — гибкие экраны, ультратонкие солнечные батареи и смарт-одежда, способная распознавать биометрические показатели, например сердечный ритм и другие параметры работы организма. Функциональности придают за счёт носимой электроники всем аксессуарам, включая кристаллы «Сваровски».
Как гибкая и печатная электроника стала массовым продуктом
В 2022 году выставка LOPEC подтвердила: индустрия печатной электроники продолжает стимулировать развитие инноваций. Гости имели возможность ознакомиться с гибкими дисплеями смартфонов, с сенсорными поверхностями, которые задействуются при производстве техники. На мероприятии было представлено более двух сотен докладов из двух с лишним десятков стран, а больше всего — из Германии, Франции, США, Нидерландов, Италии. Отдельно участников порадовала возможность после спада пандемии снова участвовать в живой выставке.
Печатная электроника сделала жизнь более комфортной, безопасной и стабильной. Примерами в 2022 году стали:
Печатная электроника достаточно тонкая, лёгкая, гибкая — интегрировать её можно практически во что угодно. Нашла она применение и в производстве автомобилей: если нынешние технологии увеличивают массу транспортного средства на сотни килограммов и повышают затраты энергии — то печатная электроника может быть гармонично интегрирована в интерьер салона авто, не влияя ни на массу, ни на затраты энергии.
Интеграция датчиков в тканевые материалы позволяет снабдить сиденье новыми функциями, например определять, когда на нём сидит пассажир, и напоминать ему о необходимости пристегнуть ремень безопасности. Гибкие материалы востребованы как на земле, так и в воздухе, так что ещё одной сферой их применения станет авиация. Раньше совмещать распознавание внешнего воздействия и изменение цвета могли в основном электронные книги — теперь же это доступно для новых сфер жизни.
Участники выставки LOPEC каждый год подтверждают: возможности печатной и гибкой электроники со временем возрастают. И датчики для восприятия тех или иных показателей, и обратная связь в виде реакции на изменения — это технологии, которые уже давно не требуют применения громоздких устройств. Элементы, с помощью которых можно реализовывать поставленные задачи, становятся предельно компактными и легко умещаются внутри материалов для производства одежды, аксессуаров, предметов мебели и многого другого.