– Nudda omgivningen och den säger dig allt!
Du behöver bara snudda vid livsmedelsförpackningen så får du hela innehållsdeklarationen i ett nafs. Är du allergisk mot något i innehållet får du en varningssignal.
– Applicerade på en förpackning kan sensorer, om vi berör dem med handen, skicka en signal genom kroppen till vår smartphone och exempelvis ge oss information om vi är allergiska mot något i innehållet. Målet är att teknologin ska lanseras och nå marknaden i framtiden. Det är ett samarbete mellan Linköpings Universitet, Acreo Swedish ICT och Ericsson, säger han.
Det finns behov i samhället att övervaka och undersöka saker. Innehållet i en förpackning är bara något. Men det finns också ett behov av att övervaka människor, också i positivt bemärkelse. En diagnostikdator i en liten etikett i ett plåster kan vara ett litet bidrag till mänskligheten som gör att många undersökningar på sjukhus kan undvikas. Tester och viss sjukvård kan istället kompletteras i hemmet av oss själva genom att sensorerna i plåstren på våra kroppar kan övervaka och sända signaler om vår hälsa till en vårdcentral som ställer diagnos.
– Här ligger stora samhällsvinster som kan bidra till att vi också har råd att finansiera vård och omsorg i framtiden.
Magnus Berggren håller upp en sensor med tryckt elektronik i en av de mest avancerade former som finns idag. Här sitter ett kiselchip och sensorer tryckta och integrerade på en pappersyta.
– Vi har tillverkat sensorer för vissa kemiska parametrar för att övervaka stresshormoner i blodet och för att övervaka glykossensorer. Vi har också gjort UV sensorer att ha på kläder för att mäta ultraviolett strålning.
Teamet har tagit fram dessa sensorplattformar med elektronikmönster, display, kiselchips och batteri i laboratoriet i Norrköping. De anade att intresset skulle vara stort. Att tekniken med diagnostik och sensorer skulle möta sådan efterfrågan globalt, förvånade däremot.
– Jag drömde för ca 15 år sedan om en framtid för displayer, kommunikation och sensorer på papper och kartong. Sen har utvecklingen med smartphones möjliggjort mycket mer och nu sätter vi de här sensorerna på saker, fortsätter Magnus.
I Acreos laboratorium står ett 20-tal maskiner. Det är inga försöksanläggningar, bara fullskalig produktionsutrustning. Här står utrustning för tillverkning, men också forskningsverktyg för att utveckla nya teknologier och utrustning för bioelektronik. Några är för små och Magnus Bergren väntar på leverans av större utrustning för effektivare produktion. Här står fräsmaskiner från tyska Mühlbauer, främst i världen på linjer för RFID-taggar. Maskinerna har moderniserats av Acreo för att passa företagets mönstringsteknologi och patenterats. Stora fräsar för tillverkning av elektroniska mönsterkort har ersatt den gamla tekniken att etsa fast antenner, en tidsödande och miljöfarlig process som åt sig igenom ett material långsamt. Istället fräses en metallfolie i en hastighet av 200 meter i minuten så att antennmönster åstadkoms. Maskinerna som Acreo skräddarsytt är nu integrerade i Mühlbauers sortiment och väntas bli en storsäljare världen över.
En annan maskin monterar 60 000 kiselchip per timma och är också på väg in i fabriken. Den har en generisk sensorplattform och integrerad dator och kan användas för att trycka dignostiketiketter. Den är främst riktad mot hemsjukvård men kan användas till i princip allt som har med diagnostik och sensorer att göra.
Acreo arbetade tidigare med en ID teknologi där tanken var att trycka elektronikmönster på ytor som med en enkel sensor kunde mäta RFID och osynlig streckkod. Man satsade på detta men dribblade bort sig med patent. Idag arbetar bolaget på ett effektivare sätt.
– I logistikledet är streckkod nödvändigt idag. Det finns inte en kartong som inte har streckkod. Men för den som tillverkar den är värdet minimalt. Att arbeta med samhällsförändrande diagnostik som vi gör idag är svårare men har ett större värde och ger mycket högre marginaler, säger Magnus.
Han tror att plåstren kommer att ge dessa stora marginaler, även om volymerna är små inledningsvis.
– Jag tror att patienter kan vara beredda att betala ett par hundra kronor för att i hemmet övervaka exempelvis stresshormon med sensorplåster, om det är kopplat till medicinering av något stressdämpande. Idag måste patienten övervakas på vårdcentralen, kanske en gång i månaden, till en mycket hög kostnad. Den datamängd som patienten får vid varje besök är dessutom liten. I hemmet går det att få mycket större datamängder samtidigt. Det tror jag staten är beredd att satsa på och enskilda individer beredda att betala för.
Dessa stora datamängder genereras av sensorplattformar som främst kommer att hamna på pappersytor.
– Det är inte bara kostnadsskäl, att papper är billigt att trycka på till en låg kostnad och i höga hastigheter, som gör papper fördelaktigt. Miljölagstiftningar och tillverkningsindustri ställer allt högre krav på att sensorer trycks på papper av miljöskäl. Papper är återvinningsbart och ingår utmärkt i kretsloppet.
Vissa tekniker är också bäst lämpade för papper. Jonbaserade elektrokemiska transistorer arbetar exempelvis vid låga spänningar och kräver inte extremt tunna skikt. De är enkla att trycka med vanlig tryckteknik och enligt Magnus Berggren kan dagens tryckeriindustri på ett enkelt sätt modifiera sina befintliga tryckmaskiner så att de kan spotta ut dessa elektroniska system på papper.
– Vi använder samma designparametrar och samma system för att göra schabloner som tryckarna. De behöver bara byta ut det grafiska bläcket. Elektronik på papper kan produceras i höga processflöden, ungefär i de volymer tryckerierna varit vana vid. Jag tror att tryckerierna kommer att växa på nytt, säger han.
Men volymen är ännu så länge låg. Det går inte att ersätta hela den grafiska produktionen. Tyska tryckerier har däremot kommit längre. De konverterar sina linjer för tryckt elektronik. I Dresden lever pappersindustri och tryckeriindustri i symbios. Tryckerikoncernen Kurtz ingår i den här miljön och är väldigt framgångsrik med att ställa om sina maskiner.
– Tyvärr är svensk tryckeriindustri och svenska papperstillverkare för långsamma med att ta till sig detta. Svenskt ingenjörskunnande är mycket högt men jag ser inte att man varit framgångsrik på managementsidan med risktagande. Tysk pappersindustri är mer offensiv och drivande. Vi har mycket mer samarbete med tysk industri än med svensk som vi nästan inte samarbetar med alls, säger Magnus Berggren.
Några av de displayer som beskrivits och som Acreo säljer idag kostar några ören att tillverka. Licenskostnaden är ca en krona. Snart når vi så låga kostnader att displayerna kan ingå i förpackningar och plåster i avancerade utföranden.
Marknadsbedömare tror att antalet saker, främst varor, som är uppkopplade till Internet inom en tioårsperiod kommer att vara 5-10 biljoner jämfört med dagens ca 15 miljarder prylar. Och när de är förbrukade kommer 5-10 biljoner nya saker att kopplas upp.
– Så om pappersindustrin vill hoppa på en industritrend är detta definitivt en.
Text & Foto: Mikael Hedlund