• VDMAimpulse_1-2018_OPV_480_272 (002)

El potencial de la impresión funcional, la electrónica impresa y la impresión 3D

Impacto de las megatendencias

Nuestro mundo está reinventándose a una velocidad sin precedentes. Existen fuerzas globales transformadoras, conocidas como megatendencias, que definen el mundo del futuro con su gran alcance e impactos en los negocios, sociedades, economías, culturas y vidas personales. Entre ellas, destacan 7 tecnologías que tendrán un mayor impacto en la economía en los próximos años: inteligencia artificial, autonomía y movilidad, la Nube y Análisis Big Data, Impresión 3D, Internet de las Cosas, Robots, Drones y Sensores Inteligentes y Plataformas y Medios Sociales.

A medida que el costo de las tecnologías avanzadas continúa disminuyendo, se abren nuevas aplicaciones para ellas; así como oportunidades para combinarlas de maneras innovadoras. Su combinación está acelerando el progreso de forma exponencial.

Estas tecnologías están reestructurando las industrias al redefinir los modelos empresariales y operativos existentes. Vemos así la importancia de la multiplicidad de habilidades para poder satisfacer nuevas necesidades.

Lo más relevante aquí para nuestro análisis como sector es entender que estas megatendencias están suponiendo un enorme desarrollo de productos tecnológicos y en consecuencia también grandes oportunidades para la impresión avanzada. El potencial del mercado para la impresión funcional, la electrónica impresa y la impresión 3D va a ser muy importante, tanto por el valor del mercado como por el gran número de productos y aplicaciones que se presenta.

“El automóvil del futuro está lleno de electrónica”. Ashutosh Tomar, ingeniero principal (investigación) en Jaguar Land Rover. “Desde sistemas de entretenimiento para el conductor hasta sensores para monitorear el medioambiente. Sin electrónica impresa, no habría espacio para los pasajeros. La necesidad de innovación y capacidades de implementación es sustancial “

Por ejemplo, se prevé que, en los próximos cinco años, el 90% de las innovaciones en los automóviles serán de electrónica, donde una parte fundamental se va a desarrollar con tecnologías de impresión funcional.

En electrónica de consumo, la flexibilidad que puede aportar la electrónica impresa es muy demandada por las nuevas tendencias de diseño y adaptabilidad a diferentes superficies. Así se está viendo un gran desarrollo en sensores y actuadores para uso en aplicaciones diversas y weareables de todo tipo

En salud, se habla de una evolución desde el enfoque de enfermedad al de bienestar y hacia métodos preventivos y de monitorización gracias a las nuevas tecnologías.  De nuevo, esto presenta oportunidades a la electrónica impresa. El desarrollo se espera exponencial, especialmente en productos IoT, wearables y biosensores capaces de realizar múltiples pruebas. Diagnósticos más fáciles, más simples y más cercanos al paciente, con menos dependencia en los laboratorios. Hasta hacerlos incluso implantables.

En alimentación, la tecnología no solo ha revolucionado la información en el producto sino también la forma de comprarlo. Dispositivos móviles, códigos QR, NFC, realidad virtual, son algunas de las tecnologías que han abierto un nuevo camino.

Nuevos sistemas y herramientas para control de trazabilidad y cadena de frío se adaptan a productos perecederos. Gracias a la digitalización el envase tendrá un nuevo valor: en el futuro se transformará en una herramienta de comunicación inteligente en la cadena de valor. Mientras que los envases activos incorporan medios para controlar o mantener las condiciones adecuadas de conservación de los productos, el envasado inteligente facilita la monitorización de los productos.

Cluster de impresión Funcional y Aditiva (Functional Print)

Al hilo de todas estas tendencias el cometido principal del Cluster de Impresión Funcional y Aditiva (Functional Print) es identificar las necesidades, retos y tendencias de sectores estratégicos como automoción, salud, agroalimentación y electrónica de consumo, entre otros, para desarrollar soluciones y aplicaciones desde los ámbitos de electrónica impresa, impresión biofuncional, smart packaging e impresión aditiva (3D).

Para ello, es necesario promover la diversificación del sector gráfico en productos de mayor valor añadido, a través de la colaboración empresarial y tecnológica.  Ésta es una de las máximas sobre las que trabaja el Cluster Functional Print, entidad que agrupa en la actualidad a más 70 empresas y 16 entidades entre centros de conocimiento, universidades, asociaciones empresariales y organismos de investigación, relacionas con la cadena de valor y el impulso de la impresión avanzada.

Desde que comenzara su actividad en 2013, el Cluster ha crecido exponencialmente hasta situarse como uno de los referentes a nivel nacional y europeo en impresión avanzada (funcional y aditiva), con un enorme potencial de futuro.

Durante este último año 2018, ha celebrado una decena de sesiones de trabajo, en las que ha reunido más de 120 agentes entre empresas de sustratos, materiales, impresión, entidades tractores del sector de electrónica, salud, automoción y alimentación, expertos nacionales e internacionales y los centros de conocimiento, tecnológicos y de investigación más destacados del país.

La impresión funcional consiste en la fabricación, mediante impresión, de productos dotados de nuevas funcionalidades. Para ello, se utilizan tecnologías de impresión tradicionales (inkjet, serigrafía, flexografia, offset, huecograbado, …) con materiales avanzados como tintas conductoras, bio-activas o termo-crómicas sobre una amplia variedad de sustratos (papel, plásticos, metal, …). Así se obtienen productos de alto valor añadido con múltiples aplicaciones, con gran precisión a bajo coste, de forma masiva o personalizada, y con un menor impacto medioambiental que abren un mundo de posibilidades a muy diversos sectores.

Por su parte, la impresión 3D (impresión aditiva) consiste en la fabricación de piezas a partir de un modelo 3D, sin necesidad de moldes ni utillajes de ningún tipo, mediante la deposición de capas de material. Entre las ventajas que ofrece esta tecnología están el poder reproducir cualquier geometría imaginable, ofrecer una respuesta inmediata a las cambiantes necesidades del mercado y atender la creciente demanda de diferenciación y personalización de productos. La fabricación aditiva tiene aplicaciones en medicina (implantes médicos, modelos anatómicos,…), moldes y matrices, aeronáutica y automoción, arquitectura y topografía (maquetas) y educación (modelos).

Proyectos

Desde 2013 se han desarrollado más de 30 proyectos de I+D, en estos ámbitos ejecutados a través de consorcios de empresas. Enfocados a tres áreas principalmente. Electrónica impresa (circuitos, teclados, antenas, pantallas, sensores, electroluminiscentes, alarmas, tarjetas de código táctil, superficies Clickpaper,…), impresión biofuncional (sensores electroquímicos, test de ensayo ELISA y tarjetas DOT BLOT, dispositivos PEDRY, etiquetas bactericidas y packaging activo y/o inteligente (etiquetas termocrómicas, bioactivas, indicadoras de rotura de cadena de frio, envases susceptores, embalajes IR antirrobo,…).

En cuanto a la impresión 3D, el año pasado se desarrolló un primer proyecto en el que se analizaban las oportunidades de desarrollo de la impresión aditiva, 3D. El objetivo ha sido explorar las posibilidades que la impresión aditiva puede ofrecer tanto al sector de impresión como a otras empresas que, bien estén trabajando ya en esta área o bien puedan estar interesadas en incorporar estas tecnologías a sus procesos de producción. En este ámbito se han desarrollado una serie de jornadas y workshops orientados a los diferentes sectores (movilidad, salud, industria,…) que pretenden sensibilizar al tejido industrial, y a sus profesionales, de las oportunidades de negocio que supone el desarrollo en impresión aditiva, así como de la necesidad de capacitación en este terreno.

Productos y soluciones desarrolladas en Impresión Funcional

A fecha de hoy, los grupos de trabajo del Clúster han dado como fruto, resultado también de los proyectos previos de I+D, de diversos productos innovadores que bien están ya comercializándose o bien se encuentran en fase de industrialización: Electrodos para análisis electroquímicos, Tarjetas Dot Blot para análisis biológicos, envases para microondas, impresión de lámparas electroluminiscentes sobre soportes planos y/o flexibles, alarmas RFID de seguridad, tarjetas de código táctil, tintas conductivas para serigrafía, inkjet y offset, superficies táctiles en papel, sensores de temperatura y circuitos  electrónicos en textiles, entre otros.

Diversificación y Emprendizaje en el sector de industrias gráficas.

Por otro parte, gracias a los proyectos del Cluster se han creado dos nuevas empresas, Lan Printech y Mateprincs y una tercera ya en camino. Lan Printech, es el resultado de un proyecto de inversión conjunta de seis empresas del sector gráfico con soluciones impresas para análisis electroquímico (electrodos SPE flexibles,… ) y otro tipo de desarrollos de impresión funcional como sensores de temperatura para piezas de fundición de altas capacidades (aeronáutico, ferroviario), antenas para IOT (electrónica de consumo) y circuitos  electrónicos en textiles (automoción).

Por otra parte, Mateprincs ha desarrollado un catálogo de tintas funcionales (conductoras, transparentes y conductoras, resistivas, etc.) para diferentes técnicas de impresión (inkjet, serigrafía y offset). Algunas de las mismas han supuesto una innovación de carácter mundial. Destacar que estas tintas pueden emplearse en la fabricación de muy diversos productos para diferentes aplicaciones. Por ejemplo, se requieren tintas transparentes y/o conductoras para la fabricación de antenas RFID, baterías, sensores, pantallas y teclados táctiles o circuitos impresos. Estos dispositivos pueden formar parte de múltiples productos, por ejemplo se pueden integrar en un electrodoméstico, un teléfono móvil, un envase inteligente, un coche, etc.

About the Author:

Leave A Comment