Annons

söndag 20 april 2014vecka 16
twitterfblinkedin
HEM Analogt Digitalt Distribution Energi Fordon FPGA, asic & EDA Inbyggda system Kommunikation Medicin Opto Passivt & förbindning Produktion Strömförsörjning Test & mät

Papper och plast vidgar elektronikens möjligheter Visa endast artikeln (fr utskrift)
Av Anna Wennberg (anna@etn.se)
2000-02-01  

I framtiden kommer nära nog alla prylar som vi köper att innehålla elektronik. Visst är tanken svindlande, men de första stegen i denna riktning är redan tagna.


- Idag står vi inför det som senare kommer att kallas industrialiseringen inom elektronikindustrin.

Det säger Bo Wikström, vd på Xicon. Det han menar är att den elektronikspridning som vi hittills sett - och tyckt varit fantastisk - inte är någonting jämfört med vad vi kommer att se framöver.

Magnus Berggren, teknisk doktor och verksam på Acreo i Norrköping samt docent på Linköpings universitet, är av samma åsikt. Han menar att alla prylar som vi köper i framtiden kommer att innehålla elektronik.

- Snart har alla mobiltelefon och kommunicerar med varandra. Vad är nästa steg? Jo, att produkterna börjar kommunicera med varandra, säger han.

Utopi, kan tyckas. Men tittar man sig omkring i världen finns det många med samma tankegångar. Den multinationella jeanstillverkaren Levi´s har redan elektriska funktioner i sina kläder. Företaget är dessutom involverat i ett stort projekt med MIT, Massachusetts Institute of Technology. Redan har ett tangentbord för jeansskjortor tagits fram och funderingar finns på att integrera tangentbord i byxor.

Även Philips Research Laboratories har långt gångna planer på att blanda in elektronik i kläder. Företaget skissar exempelvis på en barnjacka som innehåller en mobiltelefon och en liten digital kamera. Elektroniken gör att föräldrarna kan hålla reda på barnet samtidigt som det i sin tur får nya leksaker, hävdar Philips.

Listan på idéer kan göras lång. Gemensamt för dem alla är dock att elektroniken måste bli betydligt billigare att producera än idag. Och för att klara det måste man lämna kislet till förmån för nya material.

- Framför allt ser vi en dramatisk utveckling inom polymersidan. Plast innebär att chipset kan göras betydligt större än då kisel används, eftersom plast inte bryts lika lätt. Dessutom finns inga kristaller i plast som ger oönskade effekter, säger Bo Wikström.

Plast har också fördelen att vara oerhört billigt. Därmed behöver man inte ha samma krav på linjebredden, vilket i sin tur gör att man kan använda enkla verktyg. Resultatet blir mycket billig elektronik.



Jonorienterad elektronik


Ytterligare en fördel är att plast både kan användas i jon- och elektronbaserad elektronik. Jonbaserade lösningar kan vara intressanta att använda i exempelvis medicinska, kemiska och biokemiska tillämpningar. Nackdelen är dock att jonorienterad elektronik inte alls är lika snabb som traditionell elektronik.

- Plasthalvledare kan vara ett intressant alternativ i tillämpningar som inte har så höga krav på processhastighet och precision. Däremot tror jag det dröjer innan man kan använda tekniken i särskilt avancerade tillämpningar, säger Hjalmar Hesselbom, professor i elektronikproduktion på Mitthögskolan.

Han menar att polymertekniken kommer att bana vägen för helt nya sätt att använda elektronik. Samtidigt måste vi förmodligen putsa av gårdagens elektroniklösningar och lära av dem.

- I dagens digitalteknik gödslar vi med transistorer. I polymertekniken måste vi till att börja med förmodligen gå tillbaka ett steg och använda transistorer mer sparsamt.

Förmodligen kommer alla förpackningar i framtiden att innehålla elektronik. Det är Hjalmar Hesselbom, Bo Wikström och Magnus Berggren överens om. Volymerna, som är ett måste för att tekniken skall kunna drivas igenom på sikt, finns där. Enbart Tetra Pak tillverkar 100 miljarder förpackningar per år. Ett steg i nämnda riktning har varit att få in datorn i kylskåpet. Elektrolux har exempelvis redan tagit fram en avancerad kyl som kan kommunicera med elektronik i sin omgivning. Kylen, kallad Screenfridge, innehåller en 300 MHz-processor.

- Det enda förpackningen behöver innehålla är en enkel funktion som gör att den kan kommunicera med omgivande elektronik. Det kan exempelvis vara ett minne som elektroniskt kan läsas av utifrån, säger Hjalmar Hesselbom.

Kanske måste man inte ens gå den traditionella digitala vägen, resonerar han. Ett enklare alternativ kan vara att införa sensorer som ger historien, exempelvis något som ändrar resistansen i samband med att temperaturen förändras.

På Acreo i Norrköping har man mångårig erfarenhet inom området polymerteknik. Tillsammans med norska Opticom tittar man exempelvis på att ta fram morgondagens minnesteknik med smarta polymerer. Tanken är att minnena skall kunna tillverkas i kontinuerliga processer och lagras på rulle i framtiden. Idag finns en prototyp på 1 Mbit framme.

- En stor fördel med polymerer är att man kan göra elektronik som inte drar ström, exempelvis statiska minnen som läses av utifrån, säger Mårten Armgarth, teknisk doktor och avdelningschef på Acreo i Norrköping.

Även 3M har planer på att producera elektronik på rulle. Företagets tanke är faktiskt att man skall kunna applicera elektronik direkt från en tejprulle framöver. Redan sägs företaget ha batteritejp framme.



Litiumbatteri i kretskortet


Vidare utveckling inom batteriområdet är också en mycket viktig ingrediens i strävan att göra elektronik enklare och billigare. För även om polymer teknik bäddar för strömlös elektronik kommer antalet engångsprodukter som kräver en enkel, billig energikälla också att öka framöver.

- Litiumbatterier som byggs in direkt i kretskortet kan vara ett framtida alternativ, säger Bo Andersson, vd på Catella Generics.

Ett sådant batteri skapas genom att man lägger en tunn litiumfolie över en elektrisk kontakt. Ovanpå lägger man en fast elektrolyt, sedan ett katodlager och slutligen en tunn hinna isolerande plast. Resultatet är ett aktivt lager som ger låg energiförbrukning och passar bra som minnesbackup i exempelvis smarta kort. Ett annat alternativ kan vara zinkluftbaserade system. Sådana används idag i knappceller för hörapparater.

- Jag tror att zinkluftsbatterier kan göras lika tunna som litiumbatterier på sikt, säger Bo Andersson.

Batteriet aktiveras genom att man drar bort en skyddstejp så att luft kommer in i det. Fördelen med dessa batterier är att de är billigare och lika energirika som de bästa litiumbatterierna. På längre sikt tror dock Bo Andersson på inbyggda bränsleceller.

- Men allt som händer inom detta område är mycket hemligt. Motorolas ambitionen är att man skall kunna tanka mobiltelefonen, precis som en cigaretttändare, för att sedan kunna använda telefonen i flera veckor, säger han.

Anna Wennberg

 
KOMMENTERAT
Kommentarer via Disqus

Administration Jan Tångring
Annonser Anne-Charlotte Sparrvik
Redaktion red@etn.se
Ansvarig utgivare Anna Wennberg på uppdrag av Elektroniktidningen Sverige AB
© Elektroniktidningen Sverige AB
Publiceringssystem Joomla, webbhotell Glesys
Smal annons