{"id":10094,"date":"2021-04-08T10:40:44","date_gmt":"2021-04-08T13:40:44","guid":{"rendered":"http:\/\/comunidadtextil.com\/wpnews\/?p=10094"},"modified":"2021-04-08T10:40:44","modified_gmt":"2021-04-08T13:40:44","slug":"el-aitex-investigala-impresion-de-sensores-electronicos-flexibles-en-sustratos-textiles","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/comunidadtextil.com\/wpnews\/2021\/04\/el-aitex-investigala-impresion-de-sensores-electronicos-flexibles-en-sustratos-textiles\/","title":{"rendered":"El Aitex investigala impresi\u00f3n de sensores electr\u00f3nicos flexibles en sustratos textiles"},"content":{"rendered":"
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Las investigaciones se focalizaron en las tintas con propiedades el\u00e9ctricas m\u00e1s adecuadas.<\/p><\/div>\n

Un el proyecto HYBRID, que el Instituto Tecnol\u00f3gico Textil (AITEX) de Espa\u00f1a, est\u00e1 desarrollando, se combinan las tecnolog\u00edas de electr\u00f3nica impresa para el desarrollo de sensores, junto con las electr\u00f3nicas flexibles con componentes integrados montados en superficie. Todo ello sobre sustratos textiles y flexibles empleando t\u00e9cnicas avanzadas de impresi\u00f3n.<\/p>\n

Poco a poco la impresi\u00f3n electr\u00f3nica est\u00e1 ganando aceptaci\u00f3n y presenta nuevos productos. Entre estos se destacan la impresi\u00f3n de etiquetas de identificaci\u00f3n por radiofrecuencia, sensores de presi\u00f3n, superficies calefactables, pantallas electroluminiscentes o biosensores entre otros.<\/p>\n

Dentro de estas t\u00e9cnicas de impresi\u00f3n destacan la tecnolog\u00eda de screen printing que permite depositar capas de material m\u00e1s grueso en comparaci\u00f3n con otras tecnolog\u00edas, impresi\u00f3n mediante inyecci\u00f3n de tinta tambi\u00e9n denominada inkjet o impresi\u00f3n digital donde la impresi\u00f3n se forma a partir de gotas de tinta depositadas de forma controlada, as\u00ed como impresi\u00f3n flexogr\u00e1fica que permite impresi\u00f3n de rollo a rollo, agilizando le proceso de producci\u00f3n.<\/p>\n

Durante el proyecto se han realizado investigaciones focalizadas en determinar las tintas con propiedades el\u00e9ctricas m\u00e1s adecuadas para ser empleadas sobre diferentes sustratos textiles. Estas tintas, adem\u00e1s de tener buena conductividad, deben ofrecer ciertas propiedades de elasticidad, de forma que se adapten perfectamente a la estructura textil.<\/p>\n

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Se combinan las tecnolog\u00edas de electr\u00f3nica impresa para el desarrollo de sensores, junto con las electr\u00f3nicas flexibles.<\/p><\/div>\n

Aunque las tintas electr\u00f3nicas ofrecer cierta flexibilidad no todas ellas soportar estiramientos. Adem\u00e1s, cabe se\u00f1alar que es importante que no sufran deterioros producidos por dichos movimientos o estiramientos. Uno de los retos de la electr\u00f3nica impresa es que debe soportar diferentes sustratos atendiendo al producto a sensorizar o incorporar dicha electr\u00f3nica. Y adem\u00e1s debe soportar la vida \u00fatil del producto considerando almacenamiento, uso durante su vida \u00fatil, as\u00ed como procesos de reutilizaci\u00f3n.<\/p>\n

Otro aspecto que se ha estudiado es el empleo de pastas de soldadura que permitan ser empleadas para fijar y conectar los circuitos integrados sobre el sustrato. Estas pastas se aplican sobre la impresi\u00f3n realizada previamente en los extremos de las pistas donde ser\u00e1n colocados los componentes. Su colocaci\u00f3n se realiza a temperatura ambiente, mediante sistema de serigraf\u00eda empleando plantillas met\u00e1licas denominadas stencils.<\/p>\n

Luego se deben colocan los componentes y se aplica calor. Este calor se utiliza siguiendo una curva de temperatura que puede llegar a picos entre 280\u2070C y 300\u2070C. Para su uso sobre sustrato textil se han seleccionado pastas de soldadura de baja temperatura que permiten una buena soldadura sin perjudicar al sustrato. A esta t\u00e9cnica se le denomina soldadura por refusi\u00f3n o reflow, que funde totalmente la soldadura permitiendo el mojado de las uniones tanto de los componentes como de las pistas de la PCB.<\/p>\n

Otro de los retos de incorporar componentes electr\u00f3nicos o sensores en productos textiles es la necesidad de sistema de alimentaci\u00f3n como bater\u00edas o sistemas de obtenci\u00f3n de energ\u00eda. Este requisito viene directamente relacionado con la transmisi\u00f3n de datos. \u00c9sta es tambi\u00e9n un condici\u00f3n necesaria para interactuar con otros sistemas externos.<\/p>\n

Generalmente la transmisi\u00f3n de datos lleva impl\u00edcito un alto consumo energ\u00e9tico que obliga a sobredimensionar las unidades de almacenamiento de energ\u00eda o bater\u00edas, derivando en un incremento de las dimensiones de la soluci\u00f3n completa. Es por esto por lo que se ha considerado en el proyecto incorporar la tecnolog\u00eda NFC (Near Field Communication) que es de comunicaci\u00f3n inal\u00e1mbrica y funciona en la banda de 13.56 MHz. Permite transmisi\u00f3n de datos, as\u00ed como alimentaci\u00f3n a distancia de unos pocos mil\u00edmetros. Actualmente la mayor\u00eda de los tel\u00e9fonos inteligentes disponen de dicha tecnolog\u00eda, lo cual posibilita que su uso pueda ser empleado para la alimentaci\u00f3n del circuito impreso de forma sencilla y accesible pr\u00e1cticamente a cualquier usuario.<\/p>\n

Durante el proyecto se han desarrollado antenas NFC de varios tama\u00f1os y han sido impresas con diferentes materiales conductores, as\u00ed como diferentes sustratos con el fin de validar y optimizar su funcionamiento. El circuito electr\u00f3nico est\u00e1 formado por los siguientes elementos adem\u00e1s de la antena NFC: un circuito integrado NFC, un conversor anal\u00f3gico digital, un sensor anal\u00f3gico y una serie de componentes discretos como condensadores y resistencias, para adaptar las corrientes y tensiones.<\/p>\n

El circuito integrado NFC seleccionado ofrece las propiedades de adaptaci\u00f3n de la antena para la obtenci\u00f3n de energ\u00eda. La energ\u00eda permite captar la energ\u00eda radiada por el tel\u00e9fono. Esta energ\u00eda es transformada a un voltaje continuo que permite alimentar al resto de componentes electr\u00f3nicos. Adem\u00e1s, soporta el protocolo estandarizado de comunicaciones, de forma que es capaz de obtener datos y transmitirlos a trav\u00e9s de la antena hacia el terminal m\u00f3vil. Por otra parte, el conversor anal\u00f3gico digital permite convertir la se\u00f1al obtenida por el sensor anal\u00f3gico a una se\u00f1al digital que ser\u00e1 enviada al circuito integrado NFC mediante un canal de comunicaciones digital. Esta conversi\u00f3n se realiza con una alta resoluci\u00f3n para disponer de mayor precisi\u00f3n en el rango de uso del sensor.<\/p>\n

La soluci\u00f3n desarrollada permite incorporar cualquier tipo de sensor anal\u00f3gico como pueda ser a modo de ejemplo un sensor de temperatura, pero de forma sencilla es posible emplear otro tipo de sensores como puedan ser sensores de humedad, vibraci\u00f3n, presi\u00f3n, gravedad o luminosidad. Esto permite que el desarrollo realizado sea flexible, y pueda adaptarse con ligeras modificaciones a diferentes aplicaciones, dependiendo de la necesidad concreta del producto.
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\nInterempresas \/ Comunidad Textil<\/p>\n

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Para comunicarse con ComunidadTextil: contacto@comunidadtextil.com<\/a><\/span><\/p>\n\n\n\n
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