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 a 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 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 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.
