Einweg-Elektronik
Zukunftsmarkt im Fokus [5.2009]
Einweg-Elektronik bezeichnet günstige und in hohen Stückzahlen hergestellte einfache elektronische Schaltungen, wie beispielsweise RFID-Tags, gedruckte Elektronik oder elektronische Schaltungen auf Papier. Der Markt für Einweg- oder Wegwerfelektronik wird in Zukunft signifikant wachsen, weil leitfähige Kunststoffe sich durch Druckverfahren im Vergleich zu teurem Silizium kostengünstig zu elektronischen Bauelementen verarbeiten lassen. Produkte mit organischer Elektronik, beziehungsweise Plastik-, Polymer- oder Kunststoffelektronik, werden den Massenmarkt erobern und als Wegwerf-Artikel, beispielsweise als Papier-Displays, intelligente Verpackungen, Funk-Etiketten, elektronische Tickets oder smarte Wundverbände, breiten Einsatz finden. Durch den Boom der Einweg-Elektronik wird ein neues Entsorgungsproblem entstehen.
Forscher bauen ersten Papier-Transistor
Materialforscher von der Neuen Universität Lissabon haben den ersten Transistor mit Papier gebaut. Hierfür benutzten sie ein gewöhnliches Stück Papier, auf das sie von beiden Seiten die Komponenten eines sogenannten Feldeffekt-Transistors (FET) aufbauten. Das Papier ist dabei nicht nur Trägermaterial, sondern übernimmt auch die Funktion des nötigen Isolators. In Zukunft könnten im Bereich der Wegwerf-Elektronik so beispielsweise billige Papier-Monitore und intelligente Verpackungen produziert werden. (Fortunato, 2008)
Wegwerf-Handy
Der US-amerikanische Hersteller Hop-on bietet mit dem HOP 1900 (www.hop-on.com) ein displayloses Wegwerf-Handy an. Das Konzept soll vor allem Wenig-Telefonierer oder Touristen ansprechen. Für Reisende, die im Ausland billig telefonieren wollen, könnten entsprechende Produkte, vorausgesetzt der Preis stimmt, eine interessante Alternative sein.
Der weltweite Umsatz mit intelligenten Verpackungen für Lebensmittel und Getränke wird bis 2013 jährlich um durchschnittlich 11,4 Prozent wachsen
Microchips werden in Medikamente eingebettet und senden Daten aus
Mit solchen "In-body-Computern" könnte in Zukunft überwacht werden, ob Patienten ihre Medikamente regelmäßig und richtig dosiert einnehmen. Die Chips senden ein Signal an einen unter die Haut implantierten oder als Armband getragenen Empfänger und werden später verdaut. (Auf dem Hövel, 2009)
2017: Einweg- und Wegwerfelektronik ist kostengünstig herstellbar
Derzeitige Produktionsverfahren sind für eine kostengünstige Massenproduktion von Einweg- und Wegwerfelektronik noch nicht geeignet. Experten schätzten den möglichen Zeitpunkt der Realisierung auf 2017. 95 Prozent halten eine Realisierung für wahrscheinlich. Die Bereiche, in denen die stärksten Auswirkungen zu erwarten sind, sind Wirtschaft (86 Prozent), technischer Fortschritt (58 Prozent), Gesellschaft (55 Prozent), Umwelt / Entsorgung (43 Prozent) und Lebensqualität (42 Prozent). Hemmnisse, die einer Realisierung noch entgegenstehen, sind technische Probleme (70 Prozent) und Kosten (43 Prozent). Dies ist das Ergebnis einer DELPHI-Befragung unter Experten mit hoher Fachkompetenz im Bereich der IT- und Medientechnikentwicklung. (Cuhlis; Kimpeler, 2008)
DER WELTWEITE MARKT FÜR PRINTED ELECTRONICS WIRD VON 2008 BIS 2013 JÄHRLICH UM DURCHSCHNITTLICH 23,2 PROZENT WACHSEN
IMMER MEHR BILLIGPRODUKTE WERDEN MIT "TECHNISCHER INTELLIGENZ" AUSGESTATTET
Fortschritte im Bereich der Polymerelektronik und Mikrosystemtechnik werden die Kosten für Funketiketten, Smart Labels und andere elektronische Komponenten in den niedrigen Cent-Bereich drücken. In Zukunft wird es deshalb möglich sein, immer mehr Billig- und Wegwerfprodukte des Massenmarktes und Konsumgüter des täglichen Bedarfs mit "technischer Intelligenz" auszustatten. Hierzu gehören beispielsweise elektronische Identitäten, Datenspeicher, Rechenkapazität, Möglichkeiten der Umgebungswahrnehmung und -kommunikation sowie der Vernetzung von Gegenständen und Produkten untereinander ("Internet der Dinge"). (Brand, 2009)
MICROCHIPS WERDEN IN MEDIKAMENTE EINGEBETTET UND SENDEN DATEN AUS DEM KÖRPERINNEREN
Mit solchen "In-body-Computern" könnte in Zukunft überwacht werden, ob Patienten ihre Medikamente regelmäßig und richtig dosiert einnehmen. Die Chips senden ein Signal an einen unter die Haut implantierten oder als Armband getragenen Empfänger und werden später verdaut. (Auf dem Hövel, 2009)
2027: DER WELTMARKT FÜR POLYMERELEKTRONIK HAT EIN VOLUMEN VON 300 MILLIARDEN US-DOLLAR
Dies ist das Ergebnis einer Studie des Beratungsunternehmens IDTechex. 2008 lag das Volumen noch bei 1,18 Milliarden US-Dollar. Kunststoff wird in den nächsten zwei Jahrzehnten eine immer attraktivere Alternative zu Silizium. Noch sind Plastikchips deutlich langsamer als Siliziumchips. Neue Polymere sollen es in Zukunft aber ermöglichen, wesentlich leistungsfähigere Schaltkreise herzustellen. Der Vorteil: Der Kunststoff kann relativ einfach auf Folien gedruckt werden. So lassen sich beispielsweise kostengünstig flexible Displays für Handys und E-Book-Reader herstellen. Auch in organischen Leuchtdioden oder Flachbildschirmen sollen die Plastikschaltkreise eingesetzt werden. Vor allem aber werden sie in Zukunft die günstige Massenproduktion von Einweg- oder Wegwerf-Elektronik ermöglichen. (FTD, 2009)
EINWEG-LAB-ON-A-CHIP-SYSTEME ERÖFFNEN DER MOBILEN ANALYTIK UND MEDIZINISCHEN DIAGNOSTIK NEUE MÖGLICHKEITEN
"Lab-on-a-Chip-Systeme" sind Labordetektoren, die auf einen einzelnen Chip passen und mit extrem kleinen Proben arbeiten können. Die mobilen Diagnosegeräte ermöglichen nicht nur standortunabhängige, sondern auch schnellere und konstengünstige Untersuchungen. So können beispielsweise aufwendige Bluttests in Zukunft direkt vom Hausarzt oder auch vom Patienten selbst durchgeführt werden. Das kalifornische Unternehmen BIOIDENT Technologies Inc. bietet entsprechende Sensoren als Wegwerfartikel zum einmaligen Gebrauch an. Ermöglicht wird die kostengünstige Massenproduktion dadurch, dass die Chips nicht aus Silizium gefertigt werden, sondern aus organischen Halbleiterlösungen auf Substrate wie Plastik oder Glas gedruckt werden. Einweg-Lab-on-a-chip-Systeme könnten die medizinische Diagnostik in den Entwicklungsländern deutlich voranbringen. (BIOIDENT, 2009)
2015: DER WELTWEITE UMSATZ MIT RFID-TAGS ERREICHT 12,4 MILLIARDEN
Nach der Studie "Disposable Electronics: The First Wave for Printed and Organic Electronics" werden RFID-Tags den Barcode in den nächsten Jahren zunehmend ersetzen und das Warenmanagement aufgrund ihrer erweiterten Funktionen revolutionieren. (NanoMarkets, 2007)
DÜNNE UND FLEXIBLE DISPLAYS SIND ALLGEGENWÄRTIG
Der Einsatz organischer TFT-Matrixstrukturen für Displays, insbesondere für OLED-Displays, ist eine der aussichtsreichsten Anwendungen organischer Elektronik. Bereits ab 2010 werden erste elektrophoretische Preisschilder auf OTFT-Basis verfügbar sein. In Zukunft sind vor allem größere und farbigere Displays zu immer günstigeren Preisen zu erwarten. E-Paper-Displays werden vor allem im Bereich "intelligente Verpackungen" zu zahlreichen Innovationen führen. Animierte Grafiken können dabei nicht nur Werbezwecken dienen, sondern auch dem Kunden einen echten Mehrwert bieten. Denkbar sind beispielsweise die Anzeige von Produktinformationen, Mindesthaltbarkeitsdatum oder Zubereitungsempfehlungen auf Lebensmittelverpackungen. (Brand, 2009)