El Instituto Tecnológico de Óptica, Color e Imagen, AIDO, y el Instituto Tecnológico de Embalaje, Transporte y Logística, ITENE, han trabajado durante dos años en el desarrollo de un envase inteligente realizado mediante las novedosas tecnologías de la electrónica impresa o “printed electronics”. Estas nuevas tecnologías permiten la fabricación de elementos electrónicos como si se tratase de una imagen gráfica, consiguiendo abaratar costes y aumentar la velocidad de producción.
Durante el desarrollo de este proyecto se ha obtenido el prototipo de un envase inteligente capaz de detectar y comunicar el momento en que se ha realizado su apertura. De esta forma se puede controlar cuando el envase ha sido abierto sin consentimiento y se ha comprometido el contenido. El envase consta de un sensor de apertura impreso mediante tintas conductivas, que se utiliza para detectar un cambio en el estado del envase. El sensor, al igual que el dispositivo electroluminiscente impreso, está conectado con un microchip convencional que controla la apertura de dicha caja. Una vez abierta la caja se enciende una luz en una lámpara electroluminiscente impresa.
Diseño del envase demostrador desplegado con dispositivo electroluminiscente impreso. Sobre la solapa de la caja a la izquierda se puede ver el contacto del sensor de apertura que toca otro sensor que esta por dentro del envase. Ambos contactos del sensor se ha impreso con tinta conductiva.
El sensor de apertura del envase funciona en combinación con el dispositivo electroluminiscente de la siguiente forma:
- Si el sensor de apertura está cerrado, la pantalla está apagada
- Si el sensor de apertura se abre, el dispositivo “EL” comienza a parpadear
- Al cerrar el sensor de apertura, el dispositivo sigue parpadeando para indicar el hurto
- Al presionar el botón de presión, el sistema se reinicia
Se puede concluir, por tanto, que se ha podido desarrollar con éxito un dispositivo capaz de controlar y trabajar con dispositivos electroluminiscentes y sensores impresos mediante “printed electrónics”.
La tecnología de “Printed Electronics” abre nuevos mercados y oportunidades para muchos sectores al igual que el packaging. El sector de packaging es probablemente uno de los sectores que más benefician de esta tecnología por la gran experiencia en la impresión y por las aplicaciones que tiene, como sensores, circuitos, dispositivos electroluminiscentes, antenas RFID etc. que son fácilmente aplicables mediante tecnologías de impresión.
El proyecto Smart-Printed-Pack ha demostrado que es posible imprimir dispositivos electroluminiscentes y contactos para realizar sensores de apertura. La selección de materiales adecuados para la impresión sobre sustratos de base fibra es fundamental ya que la mayoría de las tintas están diseñadas para imprimir sobre sustratos de poliéster.
La industria de packaging está muy familiarizada con las tecnologías de impresión, lo que ha hecho posible poder adaptar estas nuevas tecnologías en el proceso de producción del packaging para añadir nuevas aplicaciones sobre sus envases y embalajes. Sin embargo todavía quedan todavía muchos obstáculos en el flujo de trabajo y en el control de calidad para estas nuevas aplicaciones de “Printed Electronics”. Un control de calidad seguro como el que se realiza en la impresión grafica mediante mediciones de densidad y colorimetría no existe todavía en printed electronics. Por otro lado, si en una impresión grafica falta un pixel el ojo humano no se da cuenta, en cambio en la impresión electrónica la ausencia en un pixel puede causar el fallo de la aplicación.
Un problema por resolver en el ámbito de printed electronics es el relacionado con el reciclaje de productos impresos con aplicaciones como dispositivos electroluminiscentes o antenas. Como los materiales para estas aplicaciones se vuelven más complejos también lo hace el proceso de reciclaje. Las tintas de fosforo y tintas conductoras de plata se tienen que separar en el proceso de reciclaje ya que no se pueden procesar de la misma forma que el papel, el cartón o la tinta gráfica.
Envase demostrador final con dispositivo electroluminiscente impreso encendido y apagado.
El proyecto SMART PRINTED PACK está financiado por el Instituto de la Pequeña y Mediana Industria Valenciana (IMPIVA) y cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).
