Ny teknik väcker färgen till liv

Antenner som fångar upp energi ur din kroppsvärme, sensorer som känner av fukt eller mögel, blinkande tryckfärg, solceller och millimetertunna batterier. Gränserna för vad som kan framställas i en vanlig tryckpress är på väg att suddas ut.

Ett blått hjärta lyser upp på kartongen med chokladbitar och pockar på uppmärksamhet. Det blixtrar och blinkar om ett skyltställ för grillmarinader och en roll-up från Norrköpings kommun blinkar med fyrkanter i blått, orange, grönt och lila. Det är inte lampor eller lysdioder som tänds och släcks. Det är själva tryckfärgen i papperet som fått liv.

Magiskt? Nej. Färgen är elektroluminescent. Det handlar om fosfor och energi, elektroner och fotoner. Men låt oss strunta i detaljerna och konstatera att när färgen utsätts för elektrisk spänning så blinkar eller lyser den.

Det handlar om tryckt elektronik. Plastfilm och bläck ersätter mer eller mindre dyra metaller. En snabb tryckprocess ersätter etsning, lödning och montering. Det går att trycka displayer, solceller, batterier, transistorer, ledare, minnen, sensorer – det mesta. Kanske kan utvecklingen bli ett lyft för den annars så hårt pressade grafiska branschen.

I en låg tegelbyggnad i centrala Norrköping finns Sveriges enda testfabrik för de nya produkterna. Här på PEA Manufacturing kan forskare och företag testa och utveckla sina idéer.

Labbingenjör Jessica Åhlin trycker på en knapp, en skrapa sätts i rörelse och stryker ut svart kolbläck över duken i screenramen. Färgen pressas igenom de ljusa fälten av finmaskiga hål och mönstret förs över till plastarket som matats in i pressen. Med flera lager färg, bland annat en polymerfärg som leder ström, byggs de lysande och blinkande ytskikten upp som sedan monteras på skyltställ, förpackningar eller vad det nu är som man vill ska dra till sig uppmärksamhet.

Någon specialutvecklad tryckpress behövs inte.

– Ett vanligt tryckeri kan trycka mycket av det vi gör. Tanken är att det ska vara lätt att föra över tillverkningen till redan befintlig industri, förklarar Jessica Åhlin.

– Vad som är nytt för tryckarna är att elektroniken kommer in i processen.

Med helt vanlig tryckteknik går det att masstillverka elektroniska komponenter. Forskare på Linköpings universitet och forskningsinstitutet Acreo i Norrköping räknas bland de världsledande på området. Acreo har ungefär 100 patent på olika produkter. Några av dem har utvecklats och testats så långt att de är redo att komma ut på marknaden.

I PEA:s testfabrik står två gipsskivor provisoriskt ihopsatta. Från baksidan plockar Tommy Höglund loss ett litet plastark och håller upp mellan tummen och pekfingret.

 En tunn antenn ligger i symmetriska spår över plasten. En sensor och en ledningsbana har tryckts dit i en vanlig screen-press. Den här fuktsensorn kan monteras in bakom tapeter och gipsväggar i hus. Snabbt, enkelt och billigt går det när som helst att läsa av om det finns fukt i väggarna. Sensorn har utvecklats i ett samarbete mellan Linköpings universitet, Acreo och byggföretaget Peab.

Det är Tommy Höglunds uppgift att förverkliga de mogna produkterna, se till att entreprenörer kommer in och startar bolag tillsammans med forskarna bakom patenten och får i gång en produktion.

– Då kommer all satsning och alla pengar tillbaka till samhället i form av nya företag och nya jobb, säger Tommy Höglund.

Fuktsensorn och färgen som blinkar eller lyser är två exempel. Ett kreditkort där man kan trycka sin pin-kod direkt på kortet är under utveckling. Dynamisk QR-kod – du vet de där små svarta kvadraterna i obegripliga mönster som ska läsas av med mobiltele-fonen – är också på gång. Att den är dynamisk innebär att den kan byta utseende. Om den utsätts för till exempel kyla eller värme tänds nya rutor i koden och den får ett helt annat budskap. Det kan till exempel vara användbart för att kontrollera att kylkedjan inte har brutits när livsmedel transporteras.

Tekniken är redan ganska väl använd i dag. Instrumentpaneler i bilar till exempel, det är ofta screentryck.

För den grafiska branschen kan nya möjligheter öppnas när produkter som hittills har tillverkats i andra industrier nu kan framställas i vanliga tryckpressar. Anders Nilsson, vd på Gamleby Screen, ser potentialen och satsar för att vara med och utveckla den tryckta elektroniken.

– Tekniken är redan ganska väl använd i dag. Instrumentpaneler i bilar till exempel, det är ofta screentryck. Men den produktionen finns främst i Asien. Nu kanske man kan applicera tekniken mer i reklamprodukter.

Om det är någon del av den grafiska branschen som fortfarande växer så är det utomhusreklam, säger han. Med lysande tryckfärger finns möjlighet att trycka till exempel stora ljusskyltar som fungerar helt utan lysrör. Även förpackningsindustrin är stark i Sverige och där utvecklas nu olika typer av smarta förpackningar med sensorer som till exempel känner av temperatur.

– Där kan svenska tryckerier lika väl som andra ha lika god möjlighet att ta del av marknaden, tror Anders Nilsson.

Som ett av allt färre screentryckerier har Gamleby Screen nu en fördel, eftersom screentryck är den metod som än så länge lämpar sig bäst för den tryckta elektroniken, med möjlighet att trycka flera lager av färg i olika tjocklek i en ganska snabb process.

Konkurrensen mellan världens ledande forskare är hård, men man väljer att fokusera på olika områden. Tryckta batterier har utvecklats i USA och Finland, därför är det ingen idé att svenska forskare utvecklar samma sak. 
I Norrköping ligger man i framkant på sensorer och displayer. Eftersom de satsar på olika saker är det många aktörer inom tryckt elektronik som samarbetar, berättar Tommy Höglund.

– Vi samarbetar till exempel med batteribolagen för att tillsammans utveckla den tryckta elektroniken. Man jobbar mycket tillsammans för att öppna upp marknaden.

Intresset från näringslivet är stort, framför allt hos utländska företag, berättar Tommy.

– Svenska företag är också delaktiga, men det skulle vara jättekul om de engagerade sig ännu mer och verkligen kom till oss för att prata om nya produktidéer och behov.    

Marie Edholm