Die Fokusthemen der LOPEC 2020

Die LOPEC 2020 lieferte wieder tiefe Einblicke in jene Branchen, die in der Welt der gedruckten Elektronik aktuell eine besonders wichtige Rolle spielen.

Smart Living

Smart Living: Mit diesem Fokusthema zeigt die LOPEC die enorme Bandbreite, wie Produkte und Anwendungen gedruckter Elektronik unser Alltagsleben künftig einfacher, intelligenter oder auch umweltfreundlicher machen. Zum Beispiel in Form von Fitnesstrackern, smarten Textilien, intelligenten Arzneimittelverpackungen, aufklebbaren Solarfolien oder stufenlos dimmbaren Fenstern.

Allein im weiten Feld von Medizin und Klinikwesen über Gesundheitsförderung bis hin zu Sport und Freizeit erschließen Lösungen der gedruckten Elektronik völlig neue Perspektiven. Ein gutes Beispiel dafür ist das Messen und Überwachen von Körperfunktionen: Ultraflache und extrem flexible Körpersensoren, die per Funk kommunizieren, ermöglichen ein wesentlich breiteres wie einfacheres Erfassen wichtiger Daten und Parameter – ob zur Leistungsverbesserung beim Sport oder zur Überwachung von Werten wie Herzschlag und Körpertemperatur in Kliniken.

In Form sogenannter Wearables werden zunehmend auch Textilien mit integrierten Sensoren Verbreitung finden, etwa für ein Rund-um-die-Uhr-Monitoring von Patienten oder als textile All-in-one-Lösung im Sport. Ergänzt mit einem eingenähten flexiblen Display, können Wearables auch Endgeräte für das Auslesen von Daten ergänzen oder sogar überflüssig machen.

Intelligente Arzneimittelverpackungen werden künftig mit gedruckten elektronischen Labels ausgestattet sein. Sie geben zum Beispiel drahtlos Auskunft über die einzelnen Inhaltsstoffe des Medikaments, wie lange es noch haltbar ist oder ob die Kühltemperatur verlässlich eingehalten wurde. Andere Verpackungen verbinden sich per Bluetooth mit dem Smartphone des Patienten, um bei der regelmäßigen Tabletteneinnahme zu unterstützen.

Auch bei der Energiegewinnung eröffnet gedruckte Elektronik neue Perspektiven: Kleine gedruckte OPV-Zellen zum Aufkleben versorgen zum Beispiel intelligente Kleingeräte mit Strom aus Tageslicht oder aus der Raumbeleuchtung. Im größeren Stil produzieren gedruckte und transparente Solarfolien (auch gebäudeintegrierte organische Photovoltaik, kurz BIOPV genannt), die im Gebäude zwischen Außen- und Innenfenster aufgeklebt werden, elektrischen Strom; gleichzeitig wirken sie als Abschattung.

Selbstdimmende Fenster mit elektrochromen oder flüssigkristallinen Funktionsschichten erlauben ein stufenloses Wechseln von vollem Lichteinfall und höchster Transparenz bis zu ausgeprägter Verdunkelung und Blickdichtheit.

Und selbst Fußböden und Wände werden künftig „intelligent“: Großflächige, ultraflache Drucksensoren im Boden ermöglichen zum Beispiel ein automatisches Auslesen, wie viele Personen sich in einem Raum befinden, Wandsensoren ermitteln den Feuchtigkeitsgehalt im Beton. Dank drahtloser Anbindung an die Gebäudetechnik per NFC- bzw. RFID-Technik können damit Funktionen wie Heizung oder Lüftung auf den Punkt genau gesteuert werden.

Medizin & Pharma, Sportartikel, Umwelt

  • Wearables (inklusive intelligente Textilien, Smart Watches)
  • Sensoriksysteme und Kommunikation
  • Intelligente Verpackungen
  • Intelligente Umgebung (inkl. OPV, Smart Home)
  • Flexible Hybrid-Elektronik

Mobility

Gerade beim Automobil und in der Luftfahrt erschließen gedruckte Elektronikkomponenten eine Vielzahl an Chancen und Möglichkeiten. Zusammengefasst unter dem Fokusthema Mobility, zeigt die LOPEC den aktuellen Stand der Technik und gibt spannende Ausblicke.

Von Sensoren in Passagiersitzen über elektrochrome Fenster bis zu ultraflachen Touchscreens im Cockpit: Zahlreiche Anwendungen der gedruckten Elektronik sind im Bereich Mobilität bereits im Einsatz oder stehen kurz vor der Serienreife. Parallel definieren Lösungen der 3D-strukturellen Elektronik bereits ein nächstes Level.

Mit der immer weiteren Verbreitung des Elektroautos werden zum Beispiel gedruckte Heizelemente weiter an Bedeutung gewinnen. Da Elektromotoren im Vergleich zu Benzin- und Diesel-Aggregaten deutlich weniger Abwärme produzieren, die zum Heizen genutzt werden kann, sorgen künftig gedruckte, superflache Heizelemente für angenehme Temperaturen im Fahrzeuginneren, etwa in Sitzen sowie hinter Türen- und Seitenverkleidungen.

Eine weitere Anwendung gedruckter Elektronik im Mobilitätssektor sind Fenster und Spiegel, die auf Tastendruck oder per automatischer Steuerung stufenlos ihre Tönung wechseln. Dafür sorgt eine elektrochrome Schicht, die auf die Rückseite des Spiegels beziehungsweise zwischen den beiden Flachglasscheiben aufgedruckt wird. Je nach Spannung ändert sie ihre Durchlässigkeit.

Innen- und Außenspiegel im Auto können dadurch automatisch abgedunkelt werden, sobald blendendes Licht anderer Fahrzeuge eintrifft; beim Fenster bestimmt der Fahrer per Tastendruck den gewünschten Tönungsgrad der Scheibe. Auch in ersten Flugzeugen können Passagiere die Tönung ihres Fensters schon heute beliebig von transparent bis nachtschwarz einstellen.

In Cockpits ermöglicht gedruckte Elektronik flexible Touchscreens. Sie lassen sich zum Beispiel in geschwungene Flächen integrieren, was dem Fahrzeuginnendesign völlig neue Perspektiven eröffnet. Besonders innovative Mensch-Maschine-Schnittstellen erschließt die direkte Kombination von Design und elektronischer Funktion mittels 3D-struktureller Elektronik oder In-Mold-electronics, was gleichzeitig Gewicht und Anzahl benötigter Bauteile reduziert. War früher hier die aufwändige Montage ganzer Baugruppen erforderlich, genügt heute das Einrasten eines einzigen leichtgewichtigen Bauteils.

Auch sonst gehören Einschränkungen bei Design, Funktion und Haptik praktisch der Vergangenheit an. Dadurch können zum Beispiel mechanische Schalter durch taktile Schaltflächen mit haptischem Feedback ersetzt werden. Dies ermöglicht wiederum aufregende Tag-Nacht-Designs sowie nahtlose Oberflächen in hochwertiger Anmutung.

An der Außenseite von Fahrzeugen werden immer häufiger Leuchten mit organischen Leuchtdioden, kurz OLEDs, zu sehen sein. In Zukunft werden sie auf Folie gedruckt, wodurch sie hoch flexibel sind und sich auch geschwungenen Formen problemlos anpassen.

Automotive, Fahrzeugtechnik, Flugzeugbau

  • Flexible Displays
  • Beleuchtungssysteme
  • Sensoren
  • Benutzerschnittstellen
  • 3D-strukturelle Elektronik

Messe
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