Pegatinas electrónicas ¿Cómo convertir un objeto en un dispositivo conectado a internet?

El Internet de las cosas (IO) es la tecnología que promete revolucionar y cambiar totalmente la forma en que los objetos están conectados. El Internet de las cosas es una red en constante expansión de dispositivos conectados y estos van desde dispositivos que se pueden movilizar hasta ordenadores personales.

Hemos visto cómo los dispositivos y sensores de IO se transforman de herramientas enormes y torpes en objetos sensibles y miniaturizados. La nueva idea de las etiquetas electrónicas promete cambiar aún más el panorama. Esta red de dispositivos conectados, que evoluciona rápidamente, se expandirá aún más rápido cuando disminuya el requisito de convertirse en un dispositivo "inteligente".

Una de las principales necesidades de la IO es contar con un circuito electrónico versátil, flexible y adaptable a todo tipo de uso. Aunque el grafeno demostró ser útil inicialmente, las nuevas tecnologías ofrecían más posibilidades. Una de estas tecnologías es el concepto de producir circuitos electrónicos a través de una oblea de silicio que es flexible y rígida, lo que la hace un poco susceptible a los cambios en la estructura física.

Aquí discutimos de qué se tratan las etiquetas electrónicas, cómo funcionan y su aplicación a la IO.

¿Qué son los adhesivos electrónicos?

Los adhesivos de circuitos o adhesivos electrónicos son objetos que se pueden utilizar para hacer objetos más sensibles e interactivos, básicamente para hacerlos dispositivos de IO. Estos circuitos, después de su implementación, pueden ser fácilmente colocados en los objetos y empiezan a funcionar como se desea.

¿Cómo se consiguen las pegatinas electrónicas?

Se utiliza un método único de impresión por transferencia para producir pegatinas electrónicas y se prefieren por su rentabilidad y la sencillez del proceso. Una capa de metal dúctil, un papel de película fina, así como obleas de silicio, se utilizan para producir el circuito.

A continuación se presentan algunas de las áreas en las que las etiquetas electrónicas encuentran aplicación.

1. Películas electrónicas pelables proporcionadas por la Universidad de Purdue y la Universidad de Virginia

Investigadores de la Universidad de Purdue y de la Universidad de Virginia se han unido para crear pegatinas electrónicas que eliminan el alto costo asociado con la fabricación y el engorroso proceso de producción, haciendo que los objetos funcionen adecuadamente como un dispositivo de IO.

El equipo declaró que estas pegatinas podrían ser la clave para facilitar la comunicación inalámbrica y han demostrado la capacidad que poseen en varios objetos. Estas demostraciones fueron compiladas y publicadas en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias.

¿Cómo se construye esta pegatina electrónica?

A diferencia de los circuitos electrónicos convencionales que se construyen sobre su oblea de silicio individual, un sustrato que es plano y rígido, esta etiqueta electrónica utiliza la novedosa técnica de impresión por transferencia para reducir el costo de fabricación. Este proceso implica la construcción de un número casi infinito de películas delgadas que albergan los circuitos electrónicos.

Entre la película electrónica y la oblea de silicio se coloca níquel o cualquier otra capa de metal dúctil. La electrónica de la película delgada se corta, se recorta y se coloca sobre el objeto para convertirlo instantáneamente en electrónico.

Chi Hwan Lee, un profesor asistente de ingeniería biomédica y mecánica en Purdue, comparó la etiqueta adhesiva con la pintura de un puente. En sus palabras, "la pintura se descascara cuando el ambiente está húmedo". La implicación de esto es que si la oblea puede ser sumergida en agua, el estrés de la descamación mecánica se reduce sustancialmente. El adhesivo también es respetuoso con el medio ambiente.

Aplicaciones de esta pegatina electrónica
Es posible personalizar el sensor y colocarlo en un vehículo aéreo no tripulado. El avión no tripulado puede ser enviado a zonas peligrosas, detectando fugas de gas, líneas de transmisión defectuosas, etc. También se puede despegar fácilmente a temperatura ambiente cuando se aplica agua.

Esta pegatina electrónica se colocó recientemente en una maceta y el objeto estaba imbuido de capacidades de detección de temperatura. Estas habilidades tienen el potencial de influir en el crecimiento de la planta.

También se demostró que los componentes del circuito funcionan excelentemente antes y después del proceso de convertirlos en una fina película de la oblea. Para demostrarlo, uno de los investigadores utilizó una película para encender y apagar una pantalla de luz LED. Lee explicó además que el proceso fue optimizado para permitir la deslaminación de películas electrónicas de obleas sin defectos.

2. Chibitronics (Pegatinas de circuitos)

Chibitronics se describe como una astuta sinfonía de electrónica y papel para producir objetos divertidos e interactivos. Este proyecto implica la combinación de componentes electrónicos como LEDs, circuitos de sensores, microcontroladores en pegatinas adhesivas.

¿Cómo funciona?

Piensa en la idea de una asociación entre un artista de la electrónica y un experto en hardware. En realidad, eso es exactamente lo que es. Los circuitos se imprimen en las pegatinas y se aplica un adhesivo conductor en la pegatina. Esto significa que puedes conectarlo a cualquier objeto que desees. El adhesivo también se puede quitar y volver a aplicar a otra superficie. Se puede aplicar un adhesivo adicional para seguir reutilizando la pegatina.

Pegatinas LED

Las pegatinas LED vienen en cuatro colores diferentes
Las etiquetas de los sensores pueden funcionar en base a la luz, el sonido o una secuencia de tiempo
El efecto que produce puede ser "parpadeo actual", "desvanecimiento", "centelleo" o "latido del corazón".
También se puede utilizar un sensor táctil como microcontrolador programable
Wiki para Chibitronics
Chibi se inspira en un estilo de personaje del manga que es a la vez adorable y ridículo, y es obra de un estudiante de doctorado del MIT, Jie Le. La cofundadora es directora de una empresa de Singapur y su visión es ayudar a los usuarios a imprimir sus diseños de circuitos personalizados como pegatinas.

Esto les llevó a establecer un Wiki para Chibitronics. La pegatina comprada incluirá un manual de instrucciones y un libro para colorear que tiene varios diseños que pueden ser actualizados por el estudiante. Describen a Chibitronics como un proyecto de investigación y no como una empresa.

Conclusión

Muy pocos proyectos promueven el nivel de esperanza y entusiasmo que proporciona la tecnología IO. El objetivo previsto de conectar cientos de miles de millones de dispositivos para este año parece cada día más factible y es sólo cuestión de tiempo para que prácticamente todos los objetos del mundo se conecten a Internet.