Lopec 2023 mit Fokus auf Smart Living und Mobility

Gedruckte Elektronik ist so dünn, leicht und flexibel, dass sie viele Hightech-Anwendungen überhaupt erst möglich macht, zum Beispiel für den Megatrend Smart Living, der ganz oben auf der Agenda der Lopec 2023 steht.

In der Medizin und beim Sport

Gedruckte Elektronik eignet sich ideal für tragbare Medizinprodukte, die das Monitoring von Patienten und damit auch die Telemedizin erleichtern. Ein Covid-19-Patch haben die Lopec Aussteller Henkel und Quad Industries bereits entwickelt. Es entlastet Klinikpersonal und erlaubt zugleich eine frühzeitigere Entlassung von Patienten, deren Gesundheitszustand dank des Patches auch zuhause überwacht werden kann. Die Basis der Fernkontrolle bilden in das Wearable integrierte gedruckte Sensoren, die Körperfunktionen wie Herzfrequenz, Atmung und Körpertemperatur überwachen. Die Vitalparameter werden drahtlos an eine Cloud übertragen und stehen dort Fachpersonal zur Verfügung. Jetzt soll das Konzept auf Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Epilepsie erweitert werden. Henkel stellt in München leitfähige Tinten und andere Materialinnovationen für solche Anwendungen vor.

Von Pflastern und Shirts mit Monitoring-Funktion profitieren auch Sportler. Ihnen eröffnet die organische Elektronik jetzt zudem eine neue Option der Elektromuskelstimulation (EMS). Mit einem leitfähigen Polymer des Ausstellers Heraeus Epurio hat das japanische Unternehmen AI Silk leitfähige Textilelektroden entwickelt, die in EMS-Fitnessanzügen in Japan bereits auf dem Markt sind. Sie stimulieren das Muskelwachstum ohne starkes Kribbeln. Die leitfähigen Textilien sind nach dem Standard 100 by Oeko-Tex zertifiziert und überstehen viele Waschzyklen. Mit dieser Technologie lassen sich darüber hinaus VR-Wearables mit integrierter Sensorik und haptischem Feedback herstellen, die wie bei der Berührung eines echten Objekts einen taktilen Reiz auf die Haut ausüben.

Die Frage nach der Energieversorgung für solche Anwendungen bleibt auch auf der Messe nicht außen vor. Varta zeigt in München neben gedruckten Batterien auch andere Mikrobatterien für smarte Anwendungen in den verschiedensten Bereichen von der medizinischen Diagnostik bis zur Mess- und Sensortechnik für die vernetzte Welt von morgen. Rainer Hald, CTO bei Varta, wird in seinem Plenarvortrag auf dem Lopec Kongress auf die Massenproduktion von gedruckten Batterien eingehen.

Internet of Things als Wachstumstreiber

Der Gesundheitssektor und die Unterhaltungselektronik sind neben der Automobilindustrie und der Baubranche die wichtigsten Zielmärkte der gedruckten Elektronik. Zu den Treibern des Wachstums zählt das Internet of Things (IoT). Dank gedruckter Elektronik, die sich unauffällig in beliebige Dinge integrieren lässt, sind der Vernetzung aller physischen sowie virtuellen Objekte und Personen keine Grenzen mehr gesetzt. In ihren Plenarvorträgen auf dem Lopec Kongress unterstreichen Max Morwind, IoT-Experte bei Microsoft, sowie Katariina Penttilä, Technology Manager bei Avery Dennison Intelligent Labels, die immense Bedeutung von gedruckter Elektronik für das IoT.

Den ökologischen Fußabdruck verringern

Immer stärker in den Fokus der Lopec rückt zudem das Thema Nachhaltigkeit. Da gedruckte Elektronik leichter und dünner ist als konventionelle Elektronik, spart sie Material und führt zu leichteren, ebenfalls ressourcenschonenderen Endprodukten. Einen weiteren Ansatz zeigt das israelische Startup Copprint. Seine Nanokupfertinten bieten eine kostengünstige und zugleich umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Silbertinten. Damit ist auf Papier gedruckte Elektronik vollständig kompostierbar.

Fokusthema Mobility

Ob Anschnall-Erinnerung, Sitzheizung oder Fahrerassistenz-System: Autos verfügen über immer mehr Zusatzfunktionen. Der Fahrzeugbau setzt daher auf gedruckte Elektronik, denn nur sie ist so leicht und dünn, dass sie sich unauffällig in beliebige Designs und Leichtbauweisen einpasst. Die Lopec zeigt zahlreiche Anwendungen für den Verkehrssektor, die Palette reicht von geschwungenen Touch-Displays über innovative Sensorsysteme und Leuchtkonzepte bis zu smarten Reifen.

Mehr Sicherheit beim autonomen Fahren

Die gedruckten Sensoren des Ausstellers IEE wurden bereits in 400 Mio. Fahrzeugen weltweit verbaut. Zu den neuesten Produkten des luxemburgischen Autozulieferers zählt ein Multizonen-Sensor für die Hands-off-Detection (HOD) im Lenkrad. Die HOD erkennt, ob der Fahrer das Lenkrad fest in den Händen hält oder ob er es nur leicht oder gar nicht berührt. Das sorgt zum Beispiel beim Übergang vom autonomen zum teilassistierten oder manuellen Fahren für mehr Sicherheit, denn vor Verlassen des autonomen Modus prüft der Sensor, ob der Fahrer sein Auto im Griff hat.

Der Unfallvermeidung dient auch das Driver-Monitoring-System der niederländischen Forschungseinrichtung Holst Centre. Es basiert auf gedruckten Sensoren im Autositz, die Herz- und Atemfrequenz messen. Bei Müdigkeit oder einem anderen bedenklichen Zustand des Fahrers schlägt das System Alarm.

Intelligente Reifen als Datenquelle

Zu den Highlights des Lopec Kongresses zählt auch der Plenarvortrag von Corrado Rocca, Head of Research & Development der Cyber Unit bei Pirelli. Der italienische Hersteller will Reifen als Datenquelle nutzen. Eingebaute Sensoren können verschiedenste Parameter vom Reifendruck über die Abnutzung bis zu den Straßenverhältnissen erfassen. Rocca wird schildern, wie derart smarte Reifen zu mehr Sicherheit, Nachhaltigkeit und neuen Dienstleistungen im Verkehrssektor beitragen. Gedruckte Elektronik macht Reifen zudem fit für das Internet der Dinge. Eingebaute RFID-Chips übertragen die erfassten Daten an Fahrzeughalter und Werkstätten, die Wartungsprozesse und Reifenwechsel so besser planen können. Auf den Chips gespeicherte Material- und Herstellerinformationen unterstützen außerdem das Recycling.

Belastbare Materialien und innovative Verfahren auf der Lopec

In Fahrzeugen verbaute Elektronik muss zuverlässig funktionieren – auch bei starker mechanischer Belastung, Hitze, Eiseskälte und Feuchtigkeit. Die Basis dafür bilden robuste Materialien. Mit Branchengrößen wie Covestro, DuPont Teijin Films, Elantas, Henkel und Heraeus Epurio sind auf der Messe führende internationale Materialhersteller vertreten, die leitfähige Tinten und Pasten, Trägermaterialien sowie Isolier- und Schutzstoffe für die gedruckte Elektronik anbieten.

Über neue Produktionsverfahren und Anlagen informiert die Lopec ebenfalls. Mit der Hochdruckverformtechnik von Niebling etwa werden 3D- Kunststoffelemente mit integrierter Elektronik gefertigt, darunter Touch-Module mit Leuchtsymbolen für Türverkleidungen, Lenkrad und Mittelkonsole. Das US-Unternehmen Bayflex Solutions wiederum präsentiert in München Geräte für Belastbarkeitstests. Sie falten, dehnen oder biegen Bauteile Millionen Male unter einstellbaren Umgebungsbedingungen.