Konsorcjum Uniwersytetu Łódzkiego i Towarzystwa Elektrotechnologicznego QWERTY realizuje projekt wielowarstwowego druku elastycznych układów elektronicznych. W skrócie chodzi o to, by udało się drukować wielowarstwową, elastyczną elektronikę przy użyciu tylko jednej drukarki, w jednym procesie drukowania. Teoretycznie jest to już możliwe, ale żeby przemysł mógł faktycznie zacząć korzystać z takiej metody produkcji, trzeba przezwyciężyć jeszcze kilka barier.

- Wszyscy przymierzają się do tanich technologii druku elastycznej elektroniki, ale mamy poważne problemy z kontaktem takiej elastycznej, organicznej elektroniki ze światem zewnętrznym. A dokładniej, w wyniku kontaktu z wilgocią w powietrzu bardzo szybko następuje degradacja cienkich warstw elektroniki. Bywa, że zajmuje to zaledwie kilka minut. Potrzebne są zatem folie barierowe, które nie pozwalają na przepuszczanie wilgoci i tlenu, co w przypadku folii i innych organicznych materiałów jest bardzo trudne do zrealizowania – wyjaśnia Zbigniew Sieradzki, dyrektor i współzałożyciel QWERTY.

Drugi główny problem to drukowanie kolejnych warstw, ponieważ w trakcie tego procesu poprzednio nałożone warstwy ulegają zniszczeniu. – Nasz projekt ukierunkowany jest na to, by pokonać te bariery. By udało się wydrukować np. OLED technologią Ink-Jet lub sitodruku. Wymaga to oczywiście szczegółowych badań naukowo-technicznych, by osiągnąć ten cel i zbudować urządzenia, przy pomocy których to się uda. Sposobem ma być nakładanie molekularnych warstw tlenków metali, które mają oddzielić i zabezpieczyć poszczególne warstwy przed nadrukiem kolejnej – mówi Zbigniew Sieradzki.

Temat drukowania elastycznej elektroniki mocno zajmuje naukowców i przedsiębiorców z branży nie tylko z racji przewidywanych niskich kosztów produkcji, ale także z powodu nowych możliwości, jakie daje tego rodzaju technologia. Przykład, który dobrze oddaje kierunek rozwoju w tym obszarze, to chociażby drukowanie bezpośrednio na skórze, ludzkiej lub zwierzęcej, sensorów mierzących parametry organizmu, np. poziom cukru. Takie metody diagnostyczne byłyby nie tylko tanie, ale i bezinwazyjne, proste, szybkie i skuteczne, jednym słowem: Święty Graal medycyny.

Jednak, aby osiągnąć ten etap, trzeba jeszcze włożyć olbrzymi wysiłek i przezwyciężyć wiele problemów. Sama technologia druku elastycznej elektroniki nie jest rzecz jasna niczym nowym, niemniej wymaga udoskonalania. Zbigniew Sieradzki podkreśla, że dzięki blisko trzydziestoletniemu doświadczeniu w produkcji klawiatur foliowych, które z natury są elastyczne, firma QWERTY jest odpowiednim podmiotem, by poprowadzić dalej ten rodzaj badań. Wsparcie naukowe zapewnią badacze Uniwersytetu Łódzkiego.

QWERTY już kolejny raz zamierza skorzystać z funduszy unijnych. Na początku 2016 roku firma z sukcesem zakończyła projekt grafenowy realizowany z Politechniką i Uniwersytetem Łódzkim oraz ITME. Naukowcy opatentowali nowe technologie, a Qwerty wdrożyło do produkcji atramenty do Ink-Jet na bazie tlenku grafenu. – Powodzenie tego projektu zachęciło nas do kolejnych kroków tego typu. Stąd właśnie to przedsięwzięcie realizowane wspólnie z naukowcami – mówi Zbigniew Sieradzki. Jednak za decyzją QWERTY stoją także inne motywy, związane z chęcią rozwoju w obszarze nowoczesnych technologii.

– Ludzie coraz częściej rozmawiają ze sprzętem elektronicznym, a on zaczyna ich rozumieć. Pojawia się więc pytanie: jak długo jeszcze będą potrzebne klawiatury? – zauważa Zbigniew Sieradzki. I faktycznie, może w perspektywie dwóch czy trzech lat problem jest nieistotny, ale jeśli mówimy o dłuższym okresie, to warto się zastanowić, czy produkująca klawiatury firma przetrwa kolejne dekady rozwoju interfejsów głosowych. – Dlatego już dzisiaj musimy zacząć zajmować się nowymi technologiami, które pozwolą nam używać zdobytej przez lata wiedzy i doświadczenia do produkcji elastycznej elektroniki, której szybkiego rozwoju możemy się spodziewać w niedalekiej przyszłości. Być może za jakiś czas będziemy drukowali sensory medyczne, a technologia produkcji tych komponentów będzie oparta na wiedzy i technologii, które stosujemy od 30 lat – stwierdza Zbigniew Sieradzki.



Firma QWERTY powstała w 1988 roku, jako „firma garażowa”, a dokładniej trzyosobowe przedsiębiorstwo działające w piwnicy pod maglem. Dzisiaj łódzka spółka zatrudnia 71 osób i ma około 1000 czynnych klientów na terenie Polski i poza granicami naszego kraju, głównie w Niemczech, Holandii i Szwecji. Klawiatury QWERTY znajdują zastosowanie m.in. w medycynie, wojsku i przemyśle elektrotechnicznym. Firma nie oferuje produktów „z półki”, każde zamówienie jest szyte na miarę, statystycznie codziennie do produkcji wchodzą 4 nowe produkty.

Projekt „Opracowanie i wdrożenie procesu wielowarstwowego wydruku Ink-Jet na potrzeby elektroniki elastycznej” jest dofinansowywany ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju kwotą 3,7 mln PLN. Czas realizacji przewidziany jest na trzy lata.

Foto: © QWERTY