プリンテッドエレクトロニクスの分野における応用研究のためのドイツの主要なプラットフォームであるイノベーションラボ社とハイデルベルグ社によって開発された超薄型で柔軟な機能フィルムは、衣類、カーシート、もしくはマットレス、さらには床の下にもぴったりと収まります。しかし、何よりも、特にスマートと言える理由は主に2つあります。まず、フィルムの各平米には、圧力、温度、または湿度のわずかな変化を記録し、その結果をコンピューターに報告する最大100万個のセンサーが装備されていることです。第二に、このセンサー技術のすべてをフィルムに適用するために、いくつかの段階を含むプロセスまたは同様に複雑な方法を使用する必要がないことです。それは単に印刷されているだけで、すべての導電性経路、センサー、およびデジタルエンドデバイスへのインターフェースを完備しています。
ここ数年、プリンテッドエレクトロニクスは、数十億の価値のある未来の市場と見なされてきました。IoT（モノのインターネット）やビッグデータなどのメガトレンドは、関連するすべてのビジネスモデルがデジタルデータの収集と利用に基づいているため、急速な需要の成長につながっています。センサーを使用すると、必要なデータ収集が大幅に自動化されたプロセスになります。さらに、印刷によって多用途のセンサーを、はるかにコスト効率よく製造できるという事実が、まったく新しいアプリケーション分野を切り開いています。
ハイデルベルグは、センサーをフィルムにラージスケールで印刷する機能を備えた世界初のメーカーです。たとえば、プロのテニスクラブが合計670平米未満のコートの下にフィルムを敷いて、プレーヤーがコート内をどのように移動するかを分析することにした場合、必要なスマートアンダーレイを1台のマシンで1時間以内に印刷できます。 「重要なのは、拡張性が高いが故に、以前のテクノロジーと比較してまったく新しい価格レベルを達成できることを意味しているということです。」と、ハイデルベルクのプリンテッドエレクトロニクス部門のマーカス・ローマーマンは述べています。 「これにより、新技術は産業規模のアプリケーションだけでなく、成長の可能性がある業界のスタートアップ企業やニッチ市場にとっても特に魅力的です。」と彼は付け加えます。
ケルンを拠点とする企業であるドクター・ジャン・バウシュ社のOccluSenseシステムは、ニッチ市場で成功したイノベーションの代表的な例です。
OccluSenseを使用することで、歯科医は初めて、不正咬合を特定して修正することを目的として、咬合中、つまり上顎と下顎が合体したときの咀嚼圧の分布をデジタルで確認できるようになりました。この目的のために、WLAN対応の手持ち式装置には、1,018個以上の圧力センサーを組み込んだ厚さわずか60マイクロメートルのセンサーが装備されています。 「咬合テスト中に患者が噛んだり咀嚼したりすると、センサーは256の異なる圧力レベルを識別できます。これは、圧力が加えられたときに歯を汚す従来の関節式ペーパーよりもはるかに正確です。」とマネージングディレクターの アンドレ・バウシュ氏は説明します。測定後、ハンドヘルドデバイスは結果をワイヤレスでiPadに送信し、アプリに表示します。センサーには、関連する歯の接触にデータを割り当てるための色付きのコーティングもあります。衛生上の理由から、患者ごとに、そして歯科医を訪問するたびに、新しい圧力センサーが必要で、費用は約8ユーロです。
バウシュ氏は、閉塞試験材料に関しては熟練者です。彼の父と祖父は1953年に会社を設立し、すぐに咬合紙とフィルムで世界市場のリーダーになりました。同社は現在、ドイツに45人の従業員を擁し、120か国に試験材料を輸出しています。
バウシュ氏は、何年も前に、咬合紙に代わるデジタルのアイデアを思いつきました。 「私は時代を先取りしていました。しかし、特定の要件に対応するテクノロジーがその時点では利用できなかったのです。」と彼は回想します。その後、バウシュ氏は、イノベーションラボ社とハイデルベルグ社がプリンテッドエレクトロニクスの分野で行っている仕事を知り連絡を取りました。 「OccluSenseがどのような製品になるかついては明確な考えがあり、それが素晴らしい製品となりました。製品開発や最適化、そして量産まで、あらゆる段階でチームワークは素晴らしく、プロフェッショナルであったため、プロジェクトも楽しかったです。」と彼は熱く語ります。
OccluSenseは、ハイデルベルグ社とイノベーションラボ社がすでに実現しているアプリケーションに関する約30のアイデアのひとつにすぎません。これらには、床ずれのある患者のニーズにより効果的に応えるスマートマットレス、さまざまな人を認識し、オンボードコンピューターでドライバーのプロファイルに自動的に適応する車のシート、感じ方を教えることによって、ロボットが人間と安全に対話できるようにするセンサースキン等が含まれます。空き、または製品が間違った場所にあることを報告するスマートシェルフ、ビルディングオートメーションまたはスーパーマーケットでのアプリベースのフットフォール分析のための感圧フローリング、失禁に悩む患者のための水分センサー付きおむつ等も、すでに製造、または開発中です。
「このテクノロジーは 高感度で堅牢なので、新しいビジネスアイデアの可能性を大きく広げます。」とローマ―マン氏は強調し、ハイデルベルグ社は協力的なパートナーであると付け加えました。 「私たちのサービスに興味のあるお客様には誰でも製品からアプリ開発までアイデアを実現するプロセス全体を通してご協力させていただきますが、必要な機能フィルムを簡単に作成して供給だけすることも可能です。」と、プリンテッドエレクトロニクスの専門家は語ります。
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アンドレ・バウシュ
ドクター・ジャン・バウシュ社マネージングディレクター