Czujniki można zaliczyć do grupy głównych interfejsów między domenami fizycznymi i cyfrowymi. Raport IDTechEx „Printed and Flexible Sensors 2024-2034: Technologies, Players, Markets” omawia ogólne możliwości stosowania czujników drukowanych i elastycznych. Rozpatrywane są takie kierunki jak przemysł motoryzacyjny i wielofunkcyjne urządzenia elektroniki użytkowej.

Tech Briefs

Jak działają czujniki drukowane

Do wytworzenia czujników zarówno drukowanych, jak i elastycznych wykorzystywany są techniki druku atramentowego, fleksograficznego i sitodruku. Jako podłoża stosuje się silikon, poliimid, poliuretan i wiele innych alternatyw, natomiast drukowanie czujników odbywa się wyłącznie na nieelastycznych powierzchniach, takich jak szkło. Raport IDTechEx dalej różnicuje te metody i materiały.

Czujniki tego typu umożliwiają integrację funkcji dotykowych z powierzchniami, które wcześniej nie mogły być do tego wykorzystywane. Przykładami czujników drukowanych i elastycznych są czujniki do noszenia w branży opieki zdrowotnej i sportowej, fotodetektory, czujniki temperatury i gazu (więcej informacji można znaleźć w raportach IDTechEx „Wearable Technology Forecasts 2023-2033” i „Environmental Gas Sensor Market 2024-2034: Technology, Trends, Forecasts, Players”), a IDTechEx podaje, że roczny przychód z drukowanych czujników jako całości wynosi 421 mln USD od 2024 roku.

Przemysł motoryzacyjny

W przemyśle motoryzacyjnym ważna jest mała masa czujników i ich łatwa integracja z istniejącymi systemami. Typowym zastosowaniem czujników piezorezystancyjnych w motoryzacji jest na przykład monitorowanie zajętości siedzeń. Wewnętrzne powierzchnie samochodowe mogą również wykorzystywać drukowane czujniki do wprowadzania danych dotykowych dla przycisków, takich jak funkcja podgrzewania siedzeń.

Możliwości rozwoju pojawiają się w zakresie poprawy zasięgu pojazdów elektrycznych i ochrony stanu akumulatorów. Drukowane czujniki temperatury i ciśnienia mogą być umieszczane na akumulatorach i komunikować się, gdy te zaczynają się przegrzewać lub puchnąć. W połączeniu z elementami grzewczymi pojazdu mogą tworzyć aktywne rozwiązanie do zarządzania temperaturą. Inne atrakcyjne funkcje czujników drukowanych, to wrażliwe na dotyk klamki drzwi, drukowane elementy oświetlenia i uwierzytelnianie biometryczne. Dalszych szczegółów mogą dostarczyć raporty IDTechEx „Thermal Management for Electric Vehicles 2025-2035: Materials, Markets, and Technologies” oraz „Future Automotive Technologies 2024-2034: Applications, Megatrends, Forecasts”.

Co wyróżnia czujniki drukowane?

Konkurencją dla drukowanych czujników są powszechnie dostępne czujniki sztywne, które są bardzo tanie, małe i niezawodne. Są one powszechnie stosowane od wielu lat w większości głównych sektorów technologicznych. Ich wysoka efektywność i dobre zużycie energii zapewniają, że cieszą się dużym zainteresowaniem rynku. Czujniki drukowane i elastyczne technologie nie osiągnęły jeszcze porównywalnego sukcesu komercyjnego.

Nowe możliwości pojawiają się dla czujników drukowanych ze względu na ich możliwości drukowania na dużych powierzchniach, przy jednoczesnym zachowaniu elastyczności i łatwej integracji z urządzeniami. Dzięki zwiększonemu obszarowi wykrywania drukowanych i elastycznych czujników można mapować całe obszary.

IDTechEx przewiduje, że rynek drukowanych i elastycznych czujników osiągnie wartość 960 mln USD do 2034 r., przy złożonej rocznej stopie wzrostu wynoszącej 8,6%.

Niektóre wschodzące rynki czujników drukowanych, w tym śledzenie ruchu, robotyka i monitorowanie stanu baterii, zostały zbadane w raporcie IDTechEx „Printed and Flexible Sensors 2024-2034: Technologies, Players, Markets”.

Żródło: IDTechEx