2020 창조 미래 디자인 콘테스트:전자/센서/IoT 부문 우승자 – PrintIC Flexible Circuits

PRINTIC – 유연하고 재활용 가능한 통합 회로 및 시스템

Giorgio Dell'Erba, Andrea Perinot, Paolo Colpani FLEEP Technologies Milan, Italy

HP 워크스테이션 우승자

FLEEP Technologies(이탈리아 공과 대학의 분사)에서 개발한 PrintIC는 탄소 기반 재료로만 만들고 표준 인쇄 기술(예:잉크젯, 플렉소, 스크린 등)만 사용하는 집적 회로 및 시스템을 위한 고유한 기술입니다.

이 기술은 도체, 반도체 또는 절연체가 될 수 있는 특수 탄소 기반 분말을 사용합니다. 일반 용제에 용해되어 표준 프린터의 잉크로 사용됩니다. 이 프로세스는 CMOS 스택이 있는 TFT 구성으로 만들어진 기본 빌딩 블록인 트랜지스터에서 시작됩니다. 트랜지스터는 복잡한 디지털 또는 아날로그 집적 회로를 구축하는 데 사용됩니다.

유기 재료는 본질적으로 유연하기 때문에 표준 실리콘 기술에는 적용되지 않는 기능인 트랜지스터와 회로를 구부릴 수 있습니다. IC는 성능 손실 없이>1,000회 주기 동안 반경 1mm까지 구부릴 수 있습니다.

탄소 기반 재료는 일반적으로 플라스틱으로 알려져 있습니다. 따라서 이러한 장치는 일반 플라스틱으로 재활용될 수 있으며 특수 폐기물로 간주되지 않습니다. 제조 공정은 100°C를 초과하지 않아 표준 전자 제품에 비해 제조 시 탄소 발자국을 크게 줄입니다. 또한 제조 공정이 적층되어 재료 낭비가 줄어듭니다.

많은 구성 요소가 단일 PCB에 납땜되는 표준 전자 장치와 달리 PrintIC 기술을 사용하면 센서, 액추에이터, 에너지 공급 장치 및 IC를 동일한 기판에 인쇄할 수 있어 조립 비용을 피할 수 있습니다. 이 장치는 1um보다 얇으며 1~200um 범위의 기판에 인쇄할 수 있습니다.

지속적인 모니터링 및 현장 진료 의료 기기에 대한 증가된 요구로 인해 PrintIC 기술은 현장에서 유연한 적용을 위한 최고의 후보가 되었습니다(예:포도당 모니터링, 복용량 계산, 복용량 타이밍, 스마트 플라스터, 스마트 패치).

포장 부문은 항상 인텔리전스 통합을 시도했지만 재활용 규정 준수로 인해 어려움을 겪었습니다. 표준 전자 장치를 추가하면 모든 포장이 특별한 낭비가 됩니다. 재활용이 가능한 PrintICs는 고객 참여 및 부패하기 쉬운 식품 모니터링과 같은 스마트 패키징 애플리케이션을 위한 완벽한 솔루션입니다.

유비쿼터스 전자에 대한 수요가 증가함에 따라 환경적으로 지속 가능한 기술이 필요합니다. PrintIC는 IoT 분야의 전자 폐기물 문제를 해결할 수 있는 보다 친환경적인 솔루션입니다.

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명예:

배터리 상태 보초

Dong Ding, Sergiy Sazhin, Eric Dufek, Kevin Gering, Idaho National Laboratory, Idaho Falls, ID

Battery Health Sentry는 리튬 이온 배터리의 내부 단락을 빠르게 감지하여 과도한 열, 화재 및 폭발을 제거합니다. 배터리로 작동되는 장치를 향상시키고 소비자가 배터리 상태와 성능을 평가하는 데 도움이 되며 제조업체에 품질 보증 및 제어 도구를 제공할 수 있습니다. 휴대용 전자 제품, 전기 구동 차량, 수중 및 항공 우주 응용 분야에 사용됩니다.

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최초 응답자 센서 어레이 시스템

Ed Hoffmann, Phillip Tinsley, Brad Jefferson 및 Mat Beyus, Venti LLC, 노스캐롤라이나주 뉴번

이 기술은 중요한 데이터 요소(온도, 대기압, 습도, 진동, VOC 감지 및 지리적 위치)의 광범위한 스펙트럼에 걸쳐 고급 센서 네트워크를 제공하고 이를 소방관 안전을 위한 실행 가능한 공통 작동 그림으로 통합합니다. 데이터는 클라우드와 IoT에 저장되어 모든 대응 부서에 중요한 정보를 제공합니다.

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IoT 보안

페이지 헬러, Endpoint Security Inc., 칼리지 스테이션, 텍사스

이 기술은 모든 고정 무선 IoT 장치가 다단계 인증을 사용하여 미디어 액세스를 학습하기 위해 통신을 도청한 후 무선 에지 장치를 스푸핑하는 가해자로 인한 "중간자 공격"을 제거할 수 있는 기능을 제공합니다. 제어 주소, 암호화 키 및 암호. 프로토콜이나 기술에 관계없이 모든 무선 주파수 신호에서 자연적으로 발생하는 지문을 봅니다.

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ULTRARAM™ 복합 반도체 범용 메모리

Manus Hayne, Peter Hodgson, Dom Lane, Ofogh Tizno, Lancaster University, Lancashire, 영국

DRAM을 대체하도록 설계된 ULTRARAM 메모리 칩은 동일한 셀 크기에 대해 DRAM보다 100배 낮은 스위칭 에너지와 저전압 쓰기 및 지우기로 비휘발성 장치를 활성화합니다. 초기에는 자율 IoT 센서와 같이 비휘발성 및 초저 에너지 소비가 중요한 곳에 사용됩니다.

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올해의 나머지 수상자 보기:

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• 의료
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• 소비자 제품 디자인
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