Un nuovo percorso verso l’industrializzazione

Innovazione non è solo concepire nuovi prodotti o processi, spesso è saper applicare competenze esistenti a contesti completamente differenti. OMET ha sempre seguito questa direttrice per la sua crescita, arrivando oggi ad esplorare mondi nuovi come quello dell’elettronica stampata e delle nanotecnologie, attraverso la collaborazione con istituti universitari internazionali e il sostegno a start-up del settore. A questi nuovi progetti è dedicata una serie di tre articoli che inizia oggi con il progetto attivato con l’ICI – Printability and Graphic Communications Institute in Canada.

Smart packaging, prodotti connessi e interattivi, merce rintracciabile, elementi anticontraffazione: in questo momento vengono compiuti numerosissimi sforzi da parte di distributori e proprietari di marchi per migliorare, tra gli altri, l’immagine di un brand, la data di scadenza e il monitoraggio dei prodotti, l’esperienza del consumatore e in definitiva ridurre lo spreco di cibo. I miliardi di merci che transitano nei mercati sono l’obiettivo di questa rivoluzione smart che forse cambierà drasticamente il nostro stile di consumo. A questo scopo, le funzionalità intelligenti (smart) integrano ad esempio sensori o dispositivi comunicanti inseriti nel prodotto o nel packaging stesso al fine di monitorare, archiviare e trasmettere informazioni specifiche quali la registrazione della temperatura, lo stato di apertura, la localizzazione, contenuti di marketing aggiuntivi, ecc.
Fino ad ora, queste caratteristiche intelligenti (es: illuminazione, tag di comunicazione, sensori di temperatura, sistemi antimanomissione, ecc.) sono state sviluppate e commercializzate, ma sono per lo più utilizzate per prodotti di lusso, beni ad alto valore aggiunto e serie limitate. Perché? Perché i loro costi di produzione e di integrazione rimangono troppo alti per diventare economici per miliardi di merci e pacchetti monouso. Le tecnologie di stampa hanno un grande potenziale per la produzione di queste caratteristiche smart su substrati flessibili, in grandi serie e a basso costo. Ma rimangono delle limitazioni tecnologiche che hanno ritardato la vera industrializzazione di queste applicazioni.

Per questo, l’istituto canadese Printability and Graphic Communication (ICI) ha condotto i suoi sforzi nella ricerca e nello sviluppo per aiutare il settore della stampa a superare queste sfide tecnologiche, sviluppare un know-how specifico e industrializzare la produzione di applicazioni stampate intelligenti e funzionali.
In questo contesto, 4 anni fa l’ICI ha investito su una macchina da stampa ibrida OMET Varyflex VF430 con il sostegno finanziario del FCI (Canadian Foundation for Innovation) e del CNR (National Research Council Canada). OMET ha mostrato anche grande interesse a sostenere l’ICI in questo investimento e ha collaborato con l’Istituto per apportare alcune modifiche sulla macchina da stampa per adattarsi alle esigenze della “stampa funzionale”. Questa macchina a nastro stretto polivalente e multi-processo mira, infatti, a sostenere la ricerca e lo sviluppo di prototipi e potenziare nuovi materiali e applicazioni sviluppate in laboratori accademici, privati o aziende. Negli ultimi anni, l’ICI ha stampato con successo sulla Varyflex materiali conduttivi e modelli per sensori intelligenti e dispositivi di comunicazione. Uno dei suoi più grandi risultati è l’industrializzazione di una batteria flessibile completamente stampata da 1,5 V o 3V utilizzando flessografia, serigrafia e processi di laminazione. Grazie al lavoro collaborativo tra il team di ICI e i partner industriali del settore della stampa canadese, questa batteria a basso costo ha attratto l’interesse dei grandi protagonisti dell’elettronica flessibile e del mercato degli imballaggi smart, alla ricerca di una fonte a basso costo di energia per alimentare milioni di applicazioni smart. I risultati ottenuti dalle prove sulla OMET Varyflex possono essere direttamente sfruttati e trasferiti ai partner industriali che si stanno ora concentrando sull’investimento in una nuova linea di stampa per la produzione e commercializzazione della batteria.

Grazie ad una maggiore esperienza nella prototipazione e nella stampa funzionale, ICI ha sviluppato importanti canali di collaborazione con le Università di tutto il Canada. È per esempio coinvolto nel progetto U-fame (6,8 milioni $CA da CFI) con il Politecnico di Montréal, che si concentra sullo sviluppo, sulla produzione e sull’analisi di nuovi dispositivi di comunicazione stampata utilizzando la tecnologia a radiofrequenza.
L’ICI fa anche parte della NSERC Green Electronics Network (‘ GreEN ‘, 8 millions $CA) dall’estate 2018. In questa rete pan-canadese, 13 università, 1 college, 20 ricercatori e più di 20 aziende collaboreranno per sviluppare una nuova generazione di applicazioni elettroniche stampate con materiali più sostenibili e processi produttivi. Con il sostegno delle sue infrastrutture, l’ICI svolgerà un ruolo centrale per assistere e formare ricercatori e studenti a elaborare nuovi materiali ecologici stampabili per avviarli su attrezzature roll-to-roll su larga scala.
Seguendo questo trend, l’ICI continuerà a sfruttare e ad accrescere le potenzialità della Varyflex con la collaborazione della OMET. Entro la fine del 2018, verranno aggiunte ulteriori unità di stampa e asciugatura. Altre tecnologie, lontane dalle apparecchiature di stampa convenzionali (cioè sinterizzazione, robotica, ecc.) potrebbero essere valutate anche per aumentarne la versatilità ai fini della produzione di elettronica ibrida. Non c’è dubbio che la Varyflex ha ancora una lunga vita davanti per sostenere l’innovazione e condurci sul percorso di nuovi prodotti industriali stampati ad alta tecnologia!

Thanks to ICI Institute for collaboration and permission to publish this article