Điện tử linh hoạt - Tiềm năng vô hạn

Bùng nổ công nghiệp điển tử

Cảm biến cùng sức mạnh xử lý đang thúc đẩy cuộc cách mạng này. Tuy nhiên, những công nghệ này sẽ chắc chắn không thể phát triển được nếu chỉ sử dụng phương pháp lắp ráp bảng mạch in truyền thống (PCBA) mà không có điện tử linh hoạt.

Hiện nay, các thiết bị thông minh đang trong giai đoạn phát triển, và cần cảm biến, bộ nhớ, năng lượng, phương thức xử lý và giao tiếp phát triển đi kèm với chúng. Bảng mạch in dẻo có thể thay thế những bảng mạch cũ được cố định cùng với mỗi sản phẩm (như điện thoại di động, máy đo nhịp tim hay miếng gắn quản trị sản phẩm). Điều này đã làm cho ngành công nghiệp in mạch điện tử bùng nổ. Dự báo, ngành này sẽ tăng trưởng từ 31,7 USD năm 2018 lên 77,3 tỷ USD vào năm 2029. Dù đã có rất nhiều dự án hợp tác nhằm thử nghiệm và chứng minh tiềm năng trong kinh doanh, số lượng ứng dụng thực tế của công nghệ này vẫn còn thấp. Tuy nhiên, IDTECHEX ước tính rằng, chỉ riêng phân khúc đóng gói thông minh áp dụng điện tử dẻo sẽ có giá trị 206 triệu đô la vào năm 2025. Lý do của khoản lợi nhuận cao đó chính là tiềm năng vô hạn.

Việc nghiên cứu và phát triển lĩnh vực điện tử linh hoạt sẽ tạo điều kiển để các lĩnh vực tư nhân và nhà nước (ví dụ như ngành hàng không vũ trụ) cùng có được những ứng dụng mới. Chức năng của những ứng dụng này thường sẽ giống nhau, mặc dù khác nhau về mục đích sử dụng. Những dữ liệu quan trọng về mặt kinh nghiệm có thể được thu thập, đối chiếu và xử lý bằng các bảng mạch in dẻo để phục vụ các nhu cầu quan trọng trong sinh hoạt mà khi làm nhiệm vụ.

Cách thức phù hợp để triển khai linh hoạt

Sẽ cần có những tư duy mới mẻ để phát triển các chiến lược, nhằm hỗ trợ các nhà sản xuất chuyển đổi một cách hiệu quả sang điện tử linh hoạt trong khi tăng tốc độ triển khai, đồng bộ hóa các hoạt động và bảo toàn vốn đầu tư hiện có. Như vậy, cần phải xem xét ý tưởng về cách tạo ra một sản phẩm mỏng, linh hoạt và tuân thủ các yêu cầu, rồi sau đó tập trung vào quá trình tìm nguồn cung ứng, tích hợp và sản xuất các linh kiện điện tử dẻo có thể đáp ứng các yêu cầu đó.

Trong tương lai gần, mô hình hiệu quả nhất trong nhiều trường hợp sẽ là một mô hình có sự kết hợp, trong đó các thiết bị điện tử dẻo và truyền thống cùng nhau hoạt động trong một nền tảng hoàn hoàn chỉnh. Những người trong ngành đều cho rằng nền tảng kết hợp là xu thể chủ chốt hiện nay.

Để duy trì sức cạnh tranh, các doanh nghiệp cũng cần đánh giá hiệu suất của các vật liệu mới được sử dụng trong lĩnh vực công nghê điện tử dẻo. Hiện tại, các thiết bị điện tử có thể cần phải được tích hợp riêng lên một vật liệu dẻo, nhưng cũng nên sũy nghĩ về các thiết bị điện tử được hiện thực hóa bằng các quy trình in bổ sung.

Công nghệ in mạch điện tử cho phép các vật liệu dẫn điện như đồng và bạc được in trực tiếp thành các mạch dẻo trên nhiều loại vật liệu như nhựa, polyurethane, vải, giấy và thủy tinh. Năng lực của các ngành công nghiệp hiện nay cho phép chúng ta in các dạng cảm biến, như thiết bị đo biến dạng (SMB) và công tắc màng trong bảng điều khiển của các thiết bị thông thường với số lượng lớn. Ngoài ra, trong tương lai gần có thể in các thành phần phức tạp hơn như tụ điện, bóng bán dẫn, ăng ten và pin. Tất cả các chi tiết này đều có thể được in trên cùng một chất nền chung với các thiết bị điện tử truyền thống.

Tiềm năng vô tận

Hiệu suất của điện tử linh hoạt ngày càng được cải thiện, khả năng ứng dụng của công nghệ này sẽ ngày càng lớn. Sự phát triển liên tục của công nghệ này được kỳ vọng sẽ thúc đẩy sự xuất hiện của các ý tưởng mới. Ví dụ, một cảm biến mức chất lỏng được gắn bên trong một chai nước giặt có giá thành thấp, có thể được in và gắn vào chai. Nó được liên kết với một hệ thống để tự động đặt hàng mua thêm nước giặt mà không cần người dùng ra lệnh. Một khi được phát triển thêm, cảm biến này trong tương lai có thể sẽ có những ứng dụng quan trọng hơn như dùng để theo dõi các khoang chứa chất lỏng trên các giàn khoan dầu ngoài khơi, và sẽ hỗ trợ việc đặt hàng khi số lượng vật tư dự trữ trong kho bị thiếu.

Những định hướng phát triển tương lai có thể bao gồm cả ứng dụng trong ngành vận tải. Chúng ta có thể giảm trọng lượng và tăng không gian trên các máy bay thế hệ tiếp theo, bằng cách thay thế các dây cáp bằng các dải cảm ứng có độ bền cảo và uốn cong dễ dàng có thể được gắn trực tiếp lên thân máy bay. Ngành công nghiệp ô tô có thể được hưởng lợi từ ý tướng sản xuất thế hệ xe tự hành đầu tiên, với việc thay thế các dây cáp cồng kềnh bằng hệ thống xử lý tích hợp có khả năng cảm biến, cung cấp năng lượng, chiếu sáng và thiết lập liên lạc.

Tổng Giám đốc Jabil tại TP Hồ Chí Minh - ông KH Lee cho biết, khi quan sát sự phát triển của lĩnh vực này, dễ dàng nhận thấy các nhà cung cấp khác nhau đang phát triển điện tử linh hoạt của riêng mình. Tuy vậy, những nhà lãnh đạo lâu năm trong ngành, cũng như các công ty khởi nghiệp trong tương lai, đang tìm kiếm trên thị trường một sản phẩm mang tính đột phá nhưng vẫn có thể hoạt động trơn tru ngay lập tức. “Đó là lý do tại sao các nhóm phụ trách xây dựng năng lực chiến lược của doanh nghiệp và bộ phận thương mại của Jabil trên toàn cầu đang nỗ lực để trở thành người dẫn đường cho các nhà cung cấp, giúp họ gia tăng mức độ phổ biến và khả năng cải tiến cho các sản phẩm của mình, nhằm tận dụng tất cả những lợi ích mà điện tử linh hoạt mang lại” – ông Lee cho hay.