A eletrificação abre caminho para uma maior integração da eletrónica impressa nos veículos
A eletrificação exige uma reformulação de quase todos os componentes de um veículo. O mercado está a inclinar-se para tecnologias que reduzem o peso e o consumo de energia para aumentar a autonomia da bateria e, ao mesmo tempo, oferecer aos passageiros características complementares premium.
Como habitualmente, os fornecedores de tecnologia de eletrónica impressa demonstraram a sua capacidade de responder a estes desafios. Entre outras coisas, imprimiram aquecedores de apoio de braço integrados com iluminação LED e eletrónica moldada para a conectividade dos componentes em toda a superfície interior. A BMW e a Eink chegaram a exibir os seus concept cars com exteriores que mudam de cor.
No entanto, apesar da procura contínua por eficiência energética otimizada e baixo peso, as soluções de tecnologia impressa têm historicamente enfrentado dificuldades em garantir grandes volumes de encomendas no mercado automóvel. Isto é frequentemente atribuído aos custos mais elevados ou às barreiras regulamentares em comparação com as soluções existentes. Apesar de uma certa deceção no setor, está a surgir uma aplicação revolucionária com o potencial de mudar o panorama a favor da tecnologia impressa: a gestão de baterias.
A LOPEC destacou o crescente interesse em tecnologias de gestão térmica e de deteção de pontos quentes. Entre as soluções mais populares está a tecnologia de sensores impressos e flexíveis, capazes de mapear a temperatura e a pressão espacialmente, em conjunto com o aquecimento ativo. Os conjuntos de sensores impressos de grande área, que medem métricas físicas relevantes (como o inchaço e o aquecimento), fornecem informações localizadas e precisas para melhorar o posicionamento das células durante os processos de carga e descarga.
Metatendências na indústria automóvel e tecnologias emergentes de sensores impressos. Fonte: IDTechEx
A utilização de sensores multifuncionais impressos em grandes áreas permite a integração de soluções de gestão térmica com impacto mínimo no peso e tamanho, atendendo, ao mesmo tempo, aos requisitos regulamentares e de segurança previstos. Embora o calendário exato para as novas regulamentações permaneça incerto, os fornecedores de tecnologia estão bem posicionados para manter a agilidade necessária para satisfazer as necessidades específicas dos clientes, desde a investigação e desenvolvimento de novos materiais para baterias até à monitorização ativa das baterias durante a operação.
Cultivar a cadeia de valor a jusante aumentará as hipóteses de sucesso da eletrónica impressa
O fomento da colaboração nas fases finais da cadeia de valor foi um tema frequente de conversa este ano na LOPEC, cuja necessidade foi evidente pela forte representação da cadeia de valor na conferência e exposição.
Nas últimas décadas, estabeleceu-se um ecossistema saudável para a eletrónica impressa graças à estreita colaboração entre os fornecedores de materiais e a tecnologia. No entanto, para concretizar o seu potencial de crescimento em mercados-chave, é essencial uma colaboração mais estreita com os designers de produtos, fabricantes, prestadores de serviços e utilizadores finais.
Estado atual da cadeia de valor da eletrónica impressa e áreas de melhoria. Fonte: IDTechEx
O setor automóvel já está altamente integrado verticalmente, com cadeias de abastecimento bem definidas e ciclos de feedback estreitos entre fabricantes de equipamento original (OEMs), fornecedores e utilizadores finais. Isto proporciona um ponto de entrada claro para a tecnologia de eletrónica impressa (PE) e é uma das principais razões pelas quais o setor é um alvo tão importante.
A área da saúde é um dos maiores mercados potenciais para os EPI (Equipamento de Proteção Individual), mas, ao contrário do setor automóvel, a adoção da tecnologia dos EPI tem sido bastante lenta. Isto deve-se, em grande parte, à disparidade e à desconexão da cadeia de valor. Além disso, desenvolver um modelo de negócio bem-sucedido que incorpore as diversas necessidades dos fabricantes de dispositivos médicos, profissionais de saúde, seguradoras e doentes é um verdadeiro desafio.
Atualmente, uma estratégia popular para comercializar eletrónica impressa na área da saúde é oferecer soluções de sensorização simples, adaptáveis e de baixo custo. Exemplos incluem sensores de pressão impressos para camas hospitalares, que melhoram a reabilitação, e sensores de fugas para bolsas de ostomia, que reduzem o risco de infeção. Ao integrar sensores de baixo custo em equipamentos já existentes, estas soluções enquadram-se nas cadeias de valor atuais sem reinventar a roda.
As aplicações de retrofit representam apenas uma pequena parte do potencial da eletrónica impressa na área da saúde. Para que todo o potencial de crescimento seja atingido, é necessário que surja um defensor da tecnologia que incentive os fornecedores a desenvolver soluções de valor acrescentado.
As instituições de saúde envolvidas em ensaios clínicos têm cada vez mais hipóteses de liderar esta iniciativa. A IDTechEx acredita que o desenvolvimento conjunto de eletrónica impressa em dispositivos wearable para a área da saúde oferece uma oportunidade para recolher mais dados e descentralizar os ensaios clínicos. As instituições de saúde estão preparadas para combinar as suas já sofisticadas informações sobre os doentes e as suas relações estabelecidas com os médicos com tecnologias eletrónicas impressas que permitem a monitorização remota contínua.
Estão a ser dados pequenos passos em direção à sustentabilidade e à redução do lixo eletrónico
Encontrar o equilíbrio entre o desempenho do produto e a sustentabilidade está a tornar-se cada vez mais difícil. Entre os desafios está a complexa mistura de materiais e a composição das estruturas dos dispositivos. Os dispositivos eletrónicos impressos, compostos por substratos plásticos, colas e adesivos, misturas de tintas metálicas e funcionais, circuitos integrados montados por pick-and-place e sensores, são difíceis de desmontar, separar e reciclar. Uma lacuna fundamental está na etapa de recuperação e separação, o que impede o surgimento de processos circulares eficazes.
Em vez disso, o foco está no desenvolvimento de materiais biodegradáveis e compostáveis. Exemplos incluem tintas condutoras funcionalizadas com elementos de κ-carragenina biodegradáveis, bem como substratos de película de nanocelulose que podem ser compostados em trinta dias. O desenvolvimento de materiais eletrónicos impressos biodegradáveis e sustentáveis está principalmente focado na sua utilização em biossensores e adesivos vestíveis. Ao contrário das aplicações industriais e automóveis, que exigem sensores robustos com uma longa vida útil, o tempo de biodegradação é mais adequado para consumíveis médicos inteligentes descartáveis. Da mesma forma, esta tecnologia será também aplicável a embalagens inteligentes e beneficiará dos fluxos de reciclagem mais estabelecidos para os resíduos de consumo.
Conclusão e perspetivas de mercado
Na LOPEC 2024, as empresas de tecnologia de eletrónica impressa concentraram-se em alavancar as parcerias existentes para construir confiança e fomentar o interesse dos fabricantes. A eletrificação está a gerar um interesse significativo nas tecnologias de eletrónica impressa, com a gestão de baterias a emergir como o mais recente grande disruptor do mercado. O progresso no mercado automóvel também destacou a necessidade de repensar estrategicamente o setor da saúde, particularmente em relação à colaboração em fases mais avançadas. Subjacente a tudo isto está o desafio contínuo da sustentabilidade. No entanto, estas preocupações podem ser prematuras para um mercado tecnológico que ainda luta para alcançar a produção em grande escala.
O cenário está preparado para que a electrónica impressa capitalize as megatendências nos sectores automóvel e da saúde, mas cultivar uma maior colaboração nas fases posteriores será fundamental para definir e alcançar o sucesso.
Autor: Dr. Jack Howley, Analista de Tecnologia da IDTechEx
