Электроника должна быть гибкой. В России формируется новая отрасль промышленности

В нашей стране практически отсутствует сфера печатной электроники. Началом создания новой отрасли можно считать соглашение, которое в Петербурге, по инициативе АО «Гознак», подписали восемь научных, венчурных и производственных организаций.

Нужно показать преимущества новых технологий

Российские разработчики решений в сфере печатной электроники 29 ноября подписали соглашение о взаимодействии. Кроме «Гознака», это:

• Технопарк Санкт-Петербурга,
• Российский центр гибкой электроники,
• Лаборатория электроники «ФлексЛаб»,
• Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы,
• Уфимский федеральный исследовательский центр РАН,
• Центр нанотехнологий и наноматериалов Республики Мордовия,
• ТК «Печатные технологии»,
• Государственный научно-исследовательский институт химии и технологии элементоорганических соединений (ГНИИХТЭОС).

Печатная электроника – сравнительно новое направление развития современной электронной промышленности. В ее основе - создание электронных схем на самых разнообразных поверхностях. С помощью уже существующих технологий способом, который похож на полиграфическую печать, токопроводящие материалы можно наносить на пленку, ткань или бумагу. Это открывает путь к значительному усовершенствованию как уже существующих электронных изделий (гибкие нагревательные элементы, различные сенсоры, гибкие источники света, батареи, гибкие дисплеи, солнечные панели), так и к созданию принципиально новых, в том числе одноразовых.

К созданию объединения в области печатной электроники «Гознак» шел несколько лет. Органической печатной электроникой компания занялась еще 3 года назад. Тогда, в основном, направлением занимались научные центры, а мы поставили перед собой задачу не только исследовательскую, но и промышленную, внедренческую, рассказал MASHNEWS директор НИИ «Гознака» Георгий Корнилов.

«Мы стали собирать вокруг себя организации, которые в той, или иной степени заняты проблемой печатной органической электроники. Восемь сегодня присоединились к договору. Таких организаций не так много у нас в стране, пара десятков, но я надеюсь, что они нас услышат и тоже захотят к нам подключиться. Мы не конкуренты. Соглашение -  некоммерческое. Оно предполагает развитие научного сотрудничества, обмен данными и информацией, выполнение исследовательских работ и совместный выход к потенциальным заказчикам. Для того, чтобы показать преимущества и перспективы новых технологий», - говорит Георгий Корнилов.

Переходим на новый виток развития

Объем международного рынка печатной электроники сегодня о оценивают в $15-18 млрд. Предполагается, что до 2030 года рынок вырастет до $44 млрд.

Российский рынок должен за пять лет дойти до 40 млрд рублей, но с оговоркой:

«Это рынок в том числе компонентов, выполненных с помощью элементов печатной электроники, которые поступают к нам в составе другой продукции. И сейчас речь идет не только о том, чтобы «вклиниться» в эти цепочки поставок, не только об импортозамещении, но о том, чтобы развивать этот рынок самостоятельно, потому что для всех игроков существуют возможности. Это растущий рынок с большим потенциалом», - поясняет Корнилов.

Печатная электроника – новый виток развития индустрии. У нее есть целый ряд преимуществ перед электроникой традиционной – дешевизна, быстрота изготовления. Но главное – это возможность создания новых типов приборов, которые будут более тонкими и гибкими, рассказал MASHNEWS генеральный директор саранской технологической компании «Печатные технологии» Алексей Исайкин.

«Рынки носимой электроники и интернета вещей развиваются с каждым годом все больше. С помощью печати можно внедрить электронные элементы в одежду, то есть создать «умный» текстиль, внедрять в него греющие элементы. Можно будет сделать бумагу более защищенной, например, поставив на нее не просто QR-код, но умный код, который сможет хранить в себе информацию и при необходимости связаться с сервером», - рассказывает он.

В активе «Печатных технологий» уже есть печатные датчики температуры и влажности с передачей данных, которые работают на «Гознаке».

Кремниевая электроника не справляется

Печатная электроника – это, действительно, следующий, новый шаг, это электроника, которой раньше не было, отметила в разговоре с MASHNEWS генеральный директор лаборатории электроники «FlexLab», директор инжинирингового центра петербургского Университета ИТМО Виктория Желтова.  

«Весь интернет вещей, вся цифровая трансформация основаны на каких-то источниках данных от сенсоров, которые нужно запитывать, их огромное количество. Их нужно сделать гораздо более дешевыми и миниатюрными, чем сейчас предлагает кремниевая электроника. Все, что связано с носимыми датчиками и сенсорами, должно быть легким, при этом вполне устойчивым. Все, что связано с энергоэффективностью, с заменой батареек, точно будет», - говорит она.

По мнению Желтовой, вопрос в том, как быстро то огромное количество научных знаний в сфере новых материалов для электроники, для фотовольтаики (метод выработки электрической энергии путем использования солнечных элементов для преобразования солнечной энергии в электрическую -прим. ред.), для антенных поверхностей, войдут в прикладные применения и будут масштабированы для финального пользователя.

«Но это уже происходит, мы это видим в тех гаджетах, которые покупаем и оплачиваем внедрение этих решений»? – объясняет Желтова.

Растем сумасшедшими темпами

Если о российской «печатной электронике» известно пока сравнительно мало, то «гибкая электроника» в нашей стране - реальность.

Термин объединяет класс электронных устройств, которые можно сворачивать и изгибать. Эта возможность основана на том, что вместо кремниевых подложек в гибкой электронике используются пластиковые.

Гибкая электроника - чрезвычайно перспективный сегмент и говоря об этом, я всегда сравниваю нас с рынком классической электроники, сказал MASHNEWS генеральный директор Российского центра гибкой электроники Алексей Гостомельский. Он тоже подписал соглашение о взаимодействии в сфере печатной электроники.

«Мы - то есть не кремниевая электроника, – это меньше 2% всей электронной индустрии. Но при этом мы растем сумасшедшими темпами по сравнению с кремнием. Поэтому перспективы, на мой взгляд, очень хорошие, но они будут определяться двумя вещами. Это появление новых продуктов, и это доступность производственных мощностей», - говорит Гостомельский.

Центр гибкой электроники  позволяет стартапам, средним компаниям производить как опытные партии до 1000 штук, так и многотысячные, коммерческие. «Это если говорить о нас и о России. А если в целом посмотреть на мир, то и гибкая электроника, и печатная электроника - одни из самых быстрорастущих сегментов индустрии. Они уже сейчас находят свои применения – одноразовые сенсоры, микрофлюидика (или микрогидродинамика, отрасль науки, изучающая малые объемы жидкостей и способы управления ею - прим. ред.), интернет вещей, и там будет очень хороший рост, 20-30% в год как минимум», - прогнозирует Алексей Гостомельский.

Нужна помощь в создании рынка

Рынок печатных технологий еще формируется. Конечный потребитель пока еще явно не прослеживается, сказал в беседе с MASHNEWS генеральный директор Центра нанотехнологий и наноматериалов Республики Мордовия Олег Сазанов.

«Мы очень надеемся, что если «Гознак» увидит на своей инфраструктуре, как можно использовать печатную электронику, то мы, разумеется, подключимся. Будем искать и другие рыночные механизмы, но здесь нужна поддержка государства, либо поддержка госкорпораций в виде заказчиков», - говорит Сазанов.

Поддержка, по его словам, нужна не просто в виде грантов, а  через обеспечение минимального рынка, для того, чтобы стартапам и более крупным предприятиям было кому поставлять продукцию.

«В рамках подписанного соглашения мы надеемся на кооперацию, - говорит Олег Сазанов. - Смотрите, у институтов есть интересные разработки, но нет финансового плеча. У нас нет проблем с финансами, потому что мы инвестиционный фонд, но у нас есть проблемы либо с научной базой, либо с рынком. Тогда мы идем к индустриалам, крупным корпорациям, просим сигнал с рынка, что мы, наука и венчурные институты, можем для вас сделать».

Если мы это будем делать все по отдельности, то это будет очень долго. А нынешнее соглашение объединяет все три составляющие. «Здесь, мне кажется, мы перерастем в какой-то кластер, в котором наука, производство и институты развития работают в одном направлении. Только кооперация нас спасет, поодиночке сейчас не выжить», - заключил Сазанов.