Hybrid geprinte electronica: elektronica is overal

Thema:
Flexibele en vrije-vorm producten

Interactie tussen mens en machine maakt steeds meer deel uit van ons dagelijks leven. Denk aan draagbare apparaten die onze vitale functies monitoren, bedden die onze slaappatronen meten en auto-interieurs die interacteren met de bestuurder. TNO bij Holst Centre ontwikkelt de technologische oplossingen en functionaliteiten om deze toekomst te realiseren door 'hybrid printed electronics'-apparaten te ontwikkelen die elke vormfactor en functie kunnen aannemen.

Door onderzoek van wereldklasse te combineren met een uitgebreid portfolio aan technologieën vinden we innovatieve oplossingen voor technische uitdagingen in printed electronics. Wij werken in de hele waardeketen van elektronica. Daarin werken we samen met de academische wereld, leveranciers van materialen en apparatuur en eindgebruikers om marktklare innovaties te ontwikkelen.

Ongemerkt gezondheid meten

Met hybrid printed electronics ontwikkelen we onder andere medische bewakingsapparatuur en slimme kleding. Deze geven ons de gegevens om nieuwe inzichten te krijgen waarmee we onze gezondheid en ons welzijn kunnen verbeteren. Geïnspireerd door de menselijke huid zijn deze apparaten zo dun en vervormbaar dat mensen niet merken dat zij ze dragen. Een goed voorbeeld is de klinisch gevalideerde patch voor cardiovasculaire controle die 7 dagen gedragen kan worden zonder dat mensen er iets van merken.

man draagt health patch op borst
Health patch die TNO bij Holst Centre ontwikkelde.
Vrouw draagt Mysa-shirt met trillingsmotoren
Mysa-shirt met trillingsmotoren die voor de haptische feedback zorgen.

Oppervlakken die kunnen waarnemen

We creëren aanpasbare, multisensorische folies die gemakkelijk in alledaagse voorwerpen zijn te integreren. Deze geprinte folies zijn in hoge mate vervormbaar en nemen bijvoorbeeld fysieke verschijnselen zoals temperatuur en druk waar. In combinatie met de relevante algoritmen voor gegevensanalyse kunnen ze worden gebruikt om van alles te maken. Van batterijbeheersystemen tot matrassen die de hart- en ademhalingssnelheid van een slapende baby in de gaten houden.

wit blauwe slaapmat
Slaapmat voor het voorkomen van de symptomen van slaapapneu.

Elektronica op maat

De industrie begint de voordelen van 3D-printen in te zien: ultieme ontwerpvrijheid, massa-maatwerk, en 'just-in-time' lokale productie. We zetten de volgende stap door printed electronics toe te voegen, en 3D-printen zelfs te combineren met printed electronics.

Onze 3D-printed electronics-technologieën maken productie mogelijk met een ongekende ontwerpvrijheid en integreerbaarheid tegen minimale milieueffecten. Bijvoorbeeld super-geïntegreerde en geminimaliseerde medische apparatuur en instrumenten die niet op andere manieren te maken zijn. Maar ook kunnen we veel meer functies in halfgeleiderchips integreren.

Spuitgieten en thermoforming

De technologie van het spuitgieten van elektronica (oftewel 'in-mould electronics') kan alledaagse kunststofobjecten, zoals een autodashboard, veranderen in geavanceerde, intuïtieve gebruikerservaringen. Van nabijheidsdetectie tot directe aanraking. En van hoogwaardige verlichting en displays tot krachtsensoren en haptische feedback. De TNO-benadering voegt elektronische functies toe aan elk kunststof oppervlak.

We bedrukken een enkele folie met zowel afbeeldingen als elektronica en vervolgens integreren we deze in een kunststof object door spuitgieten of thermoforming. Dit vergroot de ontwerpvrijheid, verlaagt de kosten en maakt de lichtste oplossingen mogelijk.

Nieuwe technologieën en technieken

We verkennen voortdurend de mogelijkheden voor verdere innovatie en nieuwe markttoepassingen. Zo werkt TNO bij Holst Centre aan een nieuwe printtechnologie die met hoge doorvoersnelheden dikke sporen met een hoge resolutie kan printen. Deze zouden de huidige bedradingstechnieken in halfgeleiderchipverpakkingen en displays kunnen vervangen.

Ook ontwikkelen we een nieuwe soldeertechniek: fotonisch solderen. Hierbij zetten intense lichtflitsen het soldeerproces in gang. Dit zou een veel hogere doorvoercapaciteit mogelijk maken, evenals solderen op substraten met een laag thermisch budget. Ten slotte ontwikkelen we een lasergebaseerde massatransfertechnologie om een snelle en nauwkeurige plaatsing van siliciumcomponenten op flexibele kunststof substraten mogelijk te maken, zoals voor microLED-displays.

Laat je verder inspireren

8 resultaten, getoond 6 t/m 8

Materials solutions

Informatietype:
Artikel
Materials solutions is expert in de ontwikkeling van innovatieve nanomaterialen, nanogestructureerde coatings en polymere nanocomposieten. Lees wat we doen.

Proeven met nieuwe generatie zonnewegdek

Informatietype:
Insight
18 november 2021
TNO werkt in het concept SolaRoad aan technieken en constructies waarbij zonnecellen zijn verwerkt in de weg. Lees o.a. over het langste zonnefietspad.

Nieuw innovatiecentrum gebruikt licht om digitale innovatie te versnellen

Informatietype:
Nieuws
28 mei 2021
TNO, PhotonDelta, TU Eindhoven en de Universiteit Twente gaan samenwerken in het nieuwe PITC de ontwikkeling van innovatieve chiptechnologie versnellen.