PrintIC、2020年「未来を創造するデザインコンテスト」エレクトロニクス/センサー/IoT部門受賞

PrintIC——柔軟でリサイクル可能な集積回路とシステム

ジョルジョ・デルレルバ、アンドレア・ペリノット、パオロ・コルパーニ（FLEEP Technologies、ミラノ、イタリア）

HPワークステーション受賞

イタリア工科大学スピンオフのFLEEP Technologiesが開発したPrintICは、炭素ベース材料のみを用い、標準印刷技術（インクジェット、フレキソ、スクリーン等）のみを採用した、集積回路とシステムのためのユニークな技術です。

導体、半導体、絶縁体となり得る特殊炭素ベース粉末を使用。これらを常用溶媒に溶解し、標準プリンターでインクとして使用。プロセスは基本構成要素——トランジスタ——から開始し、CMOSスタックでTFT構成で作製。トランジスタを用いて複雑なデジタル/アナログ集積回路を構築します。

有機材料は本質的に柔軟なため、トランジスタと回路は曲げ可能——標準シリコン技術にはない特長です。ICは1mm半径まで1,000サイクル以上曲げても性能劣化なし。

炭素ベース材料は一般にプラスチックとして知られるため、これらデバイスは一般プラスチックとしてリサイクル可能で、特別廃棄物とは見なされません。製造プロセスは100℃を超えず、標準エレクトロニクスに比べ製造カーボンフットプリントを大幅削減。さらに製造プロセスは加法的で、材料廃棄物を削減。

多くの部品を単一PCBに半田付けする標準エレクトロニクスと対照的に、PrintIC技術ではセンサー、アクチュエータ、電源、ICを同一基板上に印刷可能で、組立コストを削減。デバイス厚さは1μm未満で、1-200μm範囲の基板に印刷可能。

継続的監視とポケア医療デバイスへの需要増大により、PrintIC技術は現場でのフレキシブル応用の最有力候補です（例：グルコース監視、投与回数/タイミングカウント、スマートプラスター、スマートパッチ）。

包装セクターは常にインテリジェンス統合を試みてきましたが、リサイクル性規制準拠の難しさから困難でした。標準エレクトロニクス追加で包装が特別廃棄物になります。リサイクル可能なPrintICは、顧客エンゲージメントと生鮮食品監視などスマート包装用途の完璧なソリューションです。

ユビキタスエレクトロニクス需要増大に対し、環境持続可能技術が必要です。PrintICはIoTセクターの電子廃棄物問題を解決できる、より環境に優しいソリューションです。

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名誉賞：

バッテリーヘルスセンティネル

ドン・ディン、セルギー・サジン、エリック・デュフェック、ケビン・ゲリング（アイダホ国立研究所、アイダホフォールズ、アイダホ州）

バッテリーヘルスセンティネルはリチウムイオン電池内部短絡を迅速検出し、過熱、火災、爆発を防止。電池駆動デバイス強化、消費者の電池健全性・性能評価支援、製造業者への品質保証・管理ツール提供。用途：携帯電子機器、電気自動車、水中/航空宇宙アプリケーション。

ファーストレスポンダーセンサーアレイシステム

エド・ホフマン、フィリップ・ティンズリー、ブラッド・ジェファーソン、マット・ベイヤス（Venti LLC、ニューバーン、ノースカロライナ州）

この技術は、広範囲の重要データ要素（温度、大気圧、湿度、振動、VOC検出、位置情報）の高度センサーネットワークを提供し、消防士安全のため実行可能な共通運用画像へ統合。データはクラウドとIoTに保存され、全対応部隊へ重要情報提供。

IoTセキュリティ強化

ページ・ヘラー、エンドポイントセキュリティ社、カレッジステーション、テキサス州

この技術は、全固定/無線IoTデバイスに多要素認証能力を与え、通信盗聴でMACアドレス、暗号鍵、パスワードを学習した犯人が無線エッジデバイスをスプーフィングする「中間者攻撃」を排除。プロトコル/技術に依存しない、全無線周波数信号に自然に発生するフィンガープリントを検出。

ULTRARAM™化合物半導体ユニバーサルメモリ

マヌス・ヘイン、ピーター・ホジソン、ドム・レーン、オフォグ・ティズノ（ランカスター大学、ランカシャー、英国）

ULTRARAMメモリチップはDRAMを置換し、同一セルサイズで非揮発性、低電圧書込み/消去、スイッチングエネルギー100分の1を実現。自律IoTセンサーなど、非揮発性と超低エネルギー消費が不可欠な用途で初期採用予定。

今年の他の受賞者：

• グランプリ受賞者
• 医療
• 航空宇宙・防衛
• 自動車/輸送
• 消費者製品設計
• 製造/ロボティクス/オートメーション
• 持続可能技術/未来エネルギー