La creación de sensores inteligentes para integrarlos en nuestros objetos y entornos cotidianos para el Internet de las cosas (IoT) mejoraría enormemente la vida diaria, pero requiere billones de dispositivos tan pequeños. El profesor de la Universidad Simon Fraser, Vincenzo Pecunia, cree que los semiconductores alternativos emergentes que son imprimibles, de bajo costo y ecológicos podrían abrir el camino hacia un IoT más económico y sostenible.
Al frente de un equipo multinacional de los mejores expertos en diversas áreas de la electrónica imprimible, Pecunia ha identificado prioridades clave y vías prometedoras para la electrónica imprimible para habilitar sensores inteligentes autoalimentados y ecológicos. Sus ideas prospectivas se describen en su artículo publicado el 28 de diciembre en Naturaleza Electrónica.
«Equipar objetos y entornos cotidianos con inteligencia a través de sensores inteligentes nos permitiría tomar decisiones más informadas a medida que avanzamos en nuestra vida diaria», dice Pecunia. «Las tecnologías de semiconductores convencionales requieren un procesamiento complejo, intensivo en energía y costoso, pero los semiconductores imprimibles pueden ofrecer productos electrónicos con una huella de carbono y un costo mucho más bajos, ya que pueden procesarse mediante impresión o recubrimiento, que requieren un consumo de energía y materiales mucho menor».
Pecunia dice que hacer productos electrónicos imprimibles que puedan funcionar utilizando energía recolectada del medio ambiente, de la luz ambiental o señales de radiofrecuencia ubicuas, por ejemplo, podría ser la respuesta.
«Nuestro análisis revela que una prioridad clave es realizar productos electrónicos imprimibles con un conjunto de materiales lo más pequeño posible para agilizar su proceso de fabricación, asegurando así la ampliación sencilla y el bajo costo de la tecnología», dice Pecunia. El artículo describe una visión de la electrónica impresa que también podría funcionar con señales móviles ubicuas a través de enfoques innovadores de baja potencia, lo que esencialmente permite que los sensores inteligentes se carguen de la nada.
«Con base en avances recientes, anticipamos que los semiconductores imprimibles podrían desempeñar un papel clave en la realización de todo el potencial de sustentabilidad de la Internet de las cosas mediante la entrega de sensores autoalimentados para hogares inteligentes, edificios inteligentes y ciudades inteligentes, así como para la fabricación y la industria. .»
Pecunia ya ha logrado numerosos avances hacia los sensores inteligentes imprimibles autoalimentados, demostrando la electrónica impresa con una disipación de energía récord y los primeros dispositivos imprimibles alimentados por luz ambiental a través de pequeñas células solares imprimibles.
Su grupo de investigación en la Escuela de Ingeniería de Energía Sostenible de SFU se centra en el desarrollo de enfoques innovadores para células solares imprimibles y electrónicas ecológicas para su uso en dispositivos inteligentes de próxima generación.
Pecunia señala que las tecnologías de semiconductores que está desarrollando su grupo podrían permitir la integración perfecta de la electrónica, los sensores y los recolectores de energía con solo tocar un botón de ‘imprimir’ en sitios de producción únicos, reduciendo así la huella de carbono, los problemas de la cadena de suministro y costes energéticos asociados al transporte de larga distancia en la fabricación de electrónica convencional.
«Debido a su capacidad de fabricación única, los semiconductores imprimibles también representan una oportunidad única para Canadá», dice. «No solo para convertirse en un jugador global en la próxima generación de productos electrónicos ecológicos, sino también para superar su dependencia de los productos electrónicos de países lejanos y la cadena de suministro asociada y los problemas geopolíticos.
«Nuestra esperanza es que estos semiconductores proporcionen tecnologías ecológicas para un futuro de generación de energía limpia y vida sostenible, que son clave para lograr el objetivo de cero emisiones netas de Canadá».
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por Universidad Simon Fraser. Original escrito por Marianne Meadahl. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
