Impresión funcional: desde envases y etiquetas inteligentes a soluciones antifalsificación y electrónica flexible

El gran avance en la química de materiales, ha hecho posible el desarrollo de materiales inteligentes en forma de fluido. De esta manera, la Impresión Funcional está permitiendo dotar de valor añadido al producto impreso tradicional, producto con nuevas funcionalidades como envases y etiquetas inteligentes que podrán monitorizar el producto envasado, o implementar soluciones antifalsificación y antifraude entre otras posibilidades.

por Susana Otero. Responsable Departamento de Impresión Funcional y Recubrimientos de AIMPLAS.

Tecnologías de impresión aplicadas a la impresión funcional.

Redacción Alabrent

En materia de tintas funcionales estas innovaciones son posibles gracias a dos grandes líneas de trabajo: por un lado, las tintas cromoactivas, aquellas que cambian de color como respuesta a un fenómeno externo como pueda ser temperatura, humedad, pH, presión, luz, entre otros. Por tanto, estas tintas se pueden emplear como indicadores visuales o sensores ante diferentes agentes externos.

Por otra parte, la electrónica impresa es otra de las áreas de investigación de la Impresión Funcional, permitiendo el desarrollo de nuevos componentes electrónicos flexibles como células solares de polímero OPV, dispositivos emisores de luz OLEDs, baterías impresas, pantallas flexibles, o antenas RFID que prometen tener un gran impacto en el mercado de los dispositivos electrónicos. Para ello, se emplean tintas conductoras, semiconductoras y dieléctricas, que conducen electricidad por estar formuladas en base a partículas de plata, cobre, materiales carbonosos o polímeros conductores.

El informe presentado recientemente por Smithers Pira “The Future of Functional and Industrial Print to 2020”, identifica como uno de los sectores clave el de la electrónica impresa, donde las tecnologías de impresión están siendo utilizadas para fabricar industrialmente pantallas, iluminación, PV y sensores, entre otras aplicaciones. El uso de las tecnologías de impresión para el desarrollo de componentes electrónicos, antenas RFID, sensores o circuitos impresos es ya un gran negocio para muchos proveedores, cuyas aplicaciones están creando nuevas oportunidades de negocio. El informe establece las previsiones de un rápido crecimiento durante los próximos años para este nuevo sector: para el que se realiza una previsión de crecimiento de $ 67 billones en 2015 a más de $ 105 billones en 2020.

Tecnologías de impresión aplicadas a la impresión funcional

Entre las principales tecnologías de impresión industrial aplicadas a la impresión funcional y a la electrónica impresa destaca la impresión serigráfica, de uso común en la electrónica de silicio, pero también de amplio uso en la electrónica impresa dado que el espesor de capa que aplica la hace apta para un gran rango de materiales y asegura una elevada conductividad del material depositado.

Las tecnología de impresión de flexografía y huecograbado también son una buena elección para la impresión de componentes electrónicas en bobina sobre materiales flexibles.

La tecnología de impresión inkjet ha demostrado ser eficaz para la aplicación de resinas epoxi conductoras y pastas conductoras anisotrópicas para imprimir la antena de dispositivos de Identificación por radiofrecuencia (RFID) y de otros circuitos impresos como electrodos y sensores.

Sin embargo, No hay una única tecnología de impresión adecuada para la impresión de componentes electrónicas. Cada tecnología de impresión tiene unas características propias que la hacen más adecuada para la impresión de una determinada componente o una capa del total de las capas que componen el dispositivo, en función de la resolución y espesor de capa requeridos, y en función del tamaño de partícula y de la viscosidad de la tinta.

Nuevas línea de investigación en impresión funcional y electrónica flexible

AIMPLAS, Instituto Tecnológico del Plástico, apuesta por la integración de nuevas funcionalidades en los materiales plásticos, para ello ha complementado las distintas líneas de investigación y desarrollo de plásticos inteligentes, con las que ya cuenta en la actualidad, con la puesta en marcha de un nuevo departamento de Impresión Funcional y Recubrimientos.

De esta manera, a nivel de investigación de materiales funcionales e inteligentes se desarrollarán tintas, barnices, lacas y recubrimientos en general, con nuevas funcionalidades y propiedades mejoradas gracias a la incorporación de nanomateriales y materiales activos en matrices poliméricas en disolución que aportarán funcionalidades cromoactivas, conductoras, semiconductoras, o propiedades barrera a gases, propiedades bactericidas, propiedades hidrofóbicas y antiadherentes entre otras.

A nivel de aplicaciones a producto se desarrollarán nuevos dispositivos indicadores de tiempo-temperatura, frescura, humedad o fuga, soluciones de trazabilidad, monitorización de productos o sistemas antifalsificación y antifraude para envases activos y envases inteligentes. Finalmente, también se trabajará en la impresión de componentes electrónicas flexibles como son las antenas RFID, sensores, electrodos y circuitos impresos entre otras aplicaciones.

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