Suomen suurimmassa puettavan elektroniikan tutkimushankkeessa joustavaa elektroniikkaa kehitetään uudelle tasolle

23.11.2018 (Muokattu 28.11.2018)

Suomen suurin puettavan elektroniikan tutkimushanke Elastronics kehittää joustavaa elektroniikkaa materiaaleista tuotantoprosesseihin ja kaupallistamiseen saakka. Tavoitteena on synnyttää uutta liiketoimintaa ja vientituotteita sekä tukea alan työpaikkojen syntymistä Suomeen.

Elastronics-hanketta (Enabling the future of wearable electronics) koordinoi Tampereen teknillinen yliopisto TTY yhteistyössä Teknologian tutkimuskeskus VTT:n kanssa. Hankkeesta tekee poikkeuksellisen se, että julkisten tutkimuslaitosten lisäksi hankkeessa on mukana laaja yrityskonsortio, johon kuuluvat Inkron, Screentec, Flexbright, Forciot, Suunto, Nexstim ja GE Healthcare.

Hanke on huomattava myös rahoituksen mittapuulla. Julkisen puolen kaksivuotinen rahoitus on yhteensä 2,5 miljoonaa euroa, joista merkittävä osuus Business Finlandilta. Julkisen tutkimushankkeen lisäksi konsortiossa mukana olevilla yrityksillä on omat rinnakkaiset hankkeet. Tutkimushanke tuottaa uutta tietoa ja valmiuksia venyvän elektroniikan valmistukseen, joka siirretään liiketoimintamahdollisuuksiksi tiiviissä yhteistyössä teollisuuskumppaneiden kanssa.

Elastronics keskittyy venyvään ja ohueen painettavaan elektroniikkaan. Tavoitteena on kehittää kaupalliseen tuotantoon ja kansainvälisille markkinoille elektronisia tuotteita, joiden käyttömukavuus, suorituskyky ja kestävyys ovat vielä merkittävästi nykyistä kehittyneempiä. Hankkeessa keskitytään erityisesti sellaisiin materiaali- ja teknologiaratkaisuihin, jotka ovat siirrettävissä massavalmistukseen.

Venyvä ja kestävä elektroniikka – kuin ihmisen iho

Joustavaa elektroniikkaa on jo aiemminkin kehitetty eri tahoilla, ja sitä käytetään esimerkiksi ihmisten hyvinvoinnin monitoroinnissa, suorituskykymittauksissa, lääketieteellisissä sovelluksissa, älyvaatteissa ja älykkäissä laastareissa.

Iholle kiinnitettävän ja puettavan elektroniikan materiaalikehitys on edennyt jäykistä levyistä taipuisiin materiaaleihin, mutta Elastronics-hankkeessa tavoitellaan nyt venyvää materiaalia, joka on kaikkein lähimpänä ihmisen ihon ominaisuuksia.

Materiaalien kestävyyteen, luotettavuuteen ja venyvyyteen haetaan entistä parempia ratkaisuja. Esimerkiksi älytekstiilien täytyy kestää kovaa kulutusta ja useita pesuja. Hankkeessa tutkitaan myös, miten ja miksi materiaalit vikaantuvat, koska luotettavuus on olennaista kaupalliseen massatuotantoon pääsemiseksi.

Konsortiossa on toimijoita arvoketjun kaikilta osa-aluilta: materiaali-, valmistus- ja sovellusosaajia. Meillä on paljon tietoa venyvistä, elektroniikkaan soveltuvista materiaaleista, samoin puettavasta elektroniikasta. Ne kysymykset, joihin tällä hetkellä haemme ratkaisuja, liittyvät ennen kaikkea materiaalien ja rakenteiden luotettavuuteen, testaukseen, suunnittelusääntöihin, valmistusmenetelmiin ja integroitavuuteen. Näitä tutkitaan silmällä pitäen teollisentuotannonprosessit ja automaatio, Elastronics-hanketta koordinoiva TTY:n professori Matti Mäntysalo kertoo.

Mäntysalo paljastaa, että venyvän elektroniikan valmistuksessa tutkitaan aivan uudenlaista menetelmää, jossa elektronista materiaalia valmistetaan painomenetelmillä. Siinä elektroniikka painetaan joustavaan pohjamateriaaliin mustesuihku, silkkipaino- tai syväpainotekniikalla käyttäen sähköä johtavaa funktionaalista mustetta, esimerkiksi hopeamustetta.

"Venyvä elektroniikka mahdollistaa uudenlaisen ja vapaamman muotoilun mahdollistaen aivan uudenlaisia sovelluksia, jotka avaavat uusia liiketoimintamahdollisuuksia Jos pystymme ratkaisemaan esimerkiksi materiaaleihin ja rakenteisiin liittyvät kysymykset kustannustehokkailla luotettavilla ratkaisuilla sekä tarjoamaan suunnittelusääntöjä venyvälle elektroniikalle, se on todella iso juttu", Mäntysalo sanoo.


Venyvän elektroniikan

valmistuksessa tutkitaan aivan uudenlaista menetelmää, jossa elektronista

materiaalia valmistetaan painomenetelmillä.

Kuvat: TTY:n kuva-arkisto