FLEXSENS-2, proyecto en colaboración entre AIJU y AIMPLAS, se centra en la investigación y desarrollo de sensores de presión flexibles y de gran superficie y su integración en procesos de inyección de plásticos vía “In Mould Electronics” y en materiales compuestos, orientado a la integración de nuevas funcionalidades en el sector del juguete.

El proyecto FLEXSENS-2 contará con la colaboración del grupo de investigación LEII (Laboratorio de Electrónica Industrial e Instrumentación) asociado a la Universidad de Valencia (UV) así como del grupo investigador VertexLit de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) en la modalidad de subcontratación en el ámbito de la electrónica de caracterización y conexión. Así mismo y dado el interés de las empresas en los desarrollos propuestos, dentro del proyecto se cuenta con la participación de 12 empresas de la Comunidad Valenciana: TSB REAL TIME LOCATION SYSTEMS S.L, MISANA ENGINYERIA S.L, PLASTICOS ALCO S.A., FÁBRICA DE JUGUETES S.L.U, CICOVAL S.L., INDUSTRIAL JUGUETERA, S.A, BERJUAN S.L., JUGUETES CAYRO S.L., CLAUDIO REIG S.L., GONHER S.A, MINILAND S.A., JUGUETES PICÓ, S.L.
Las diferentes empresas tomarán parte en los paquetes de trabajo de especificaciones técnicas, colaboración en la integración de la tecnología y desarrollo de demostradores y en la transferencia tecnológica y difusión de resultados.

FLEXSENS, es un proyecto plurianual 2017-2018; la primera de las cuales dio comienzo durante el pasado 2017 con el desarrollo y obtención de 2 tipos de sensores impresos, resistivos y capacitivos y un estudio de compatibilidad de materiales impresos y de inyección en los que se ha probado la compatibilidad de los sensores impresos sobre PET con los materiales PET, ABS y PS entre otros, como se puede ver con detalle en el apartado 2.1 Resultados alcanzados en 2017 del presente documento.

Ver Póster

Objetivo general

El objetivo general establecido para el proyecto FLEXSENS es la investigación y el desarrollo de dispositivos electrónicos basados en la aplicación de tintas funcionales y fabricados mediante aplicación de técnicas de impresión convencionales para su integración y aplicación en artículos de juguete, los cuales se podrán conectar a dispositivos móviles, permitiendo al usuario final combinar el juego tradicional con las nuevas tecnologías.
Concretamente, los desarrollos planteados para el presente proyecto son:

• Dispositivo pulsador de actuación por presión
• Sensor de presión de gran superficie
• Desarrollo sobre lámina flexible para integración en materiales plásticos vía proceso de IML y de integración en materiales compuestos
• Desarrollar un protocolo de comunicación (API) para conexión del juguete a tablet u otro dispositivo mediante bluetooth

Objetivos específicos

La ejecución del proyecto FLEXSENS permitirá al equipo investigador participante adquirir nuevos conocimientos en el ámbito de la electrónica impresa, en especial en lo concerniente a la sensórica, y en el ámbito de la plastrónica o integración de funciones electrónicas a productos plásticos.
Así mismo, en relación al conjunto de los centros tecnológicos participantes, el desarrollo del presente proyecto permitirá alcanzar unas nuevas habilidades y capacidades técnicas que permitirán abordar nuevas investigaciones en el campo del proyecto.
A nivel de producto, la realización del proyecto FLEXSENS:

• Permitirá aportar nuevas funcionalidades a productos existentes
• Contribuirá al desarrollo de productos innovadores
• Permitirá el desarrollo de productos funcionales más simple y económicos.
• Contribuirá a un menor consumo de metales pesados en la fabricación y, por tanto, en la generación de residuos tóxicos en el proceso.
• Permitirá nuevos diseños más modernos, evitando botones y accesorios que a la vez evitan el empleo de más moldes de inyección, abaratando el producto final.
• Facilitará la interacción con los niños, cada vez más atraídos por las nuevas tecnologías.

El proyecto FLEXSENS plantea los siguientes objetivos específicos:

• Identificación y selección de las alternativas de operación del sensor más acordes a la funcionalidad buscada.
• Diseño conceptual y mecánico de un dispositivo electrónico sensible a la presión específicamente realizada para su posterior impresión e integración en procesos de converting.
• Obtención de un dispositivo sensible a la presión actuador
  • Presión-fuerza de trabajo: 0-15 N
• Obtención de un dispositivo sensible a la presión de gran superficie.
  • Presión-fuerza de trabajo: 0-200 Kgf/m2
  • Área de actuación: 70 mm x 70 mm
• Integración de prototipos en procesos de fabricación de productos plásticos usados convencionalmente en el sector juguetero, como el proceso IML.
• Reducir el coste de producción de los sensores de presión (costes comparados contra dispositivos basados en silicio fabricados mediante el proceso actual).
• Incrementar la competitividad de las empresas del sector juguetero, transformadores de productos plásticos y empresas de impresión grafica mediante la integración directa de nuevas funcionalidades en los productos finales.
• Desarrollar una API para facilitar la conexión a dispositivos móviles.

El reto consiste en desarrollar un dispositivo plenamente funcional y en su integración en un producto plástico final integrado en el sector juguete y puericultura alcanzando así una viabilidad técnica y económica del desarrollo.

El presente proyecto permitirá trasladar las virtudes del nuevo producto funcional a las empresas de la industria de impresión y de los sectores plásticos y juguetero del envase de la Comunidad Valenciana, facilitando una alternativa competitiva.

Las tecnologías de base del proyecto FLEXSENS son: la Electrónica Impresa (el uso de tecnologías de impresión para deposición de materiales conductores, semiconductores y dieléctricos), y la tecnología de inyección In Mould Electronics (inserto de componentes electrónicas en materiales plásticos durante el proceso de inyección). El desarrollo tecnológico se centra en:

1. Desarrollo de materiales y tintas conductoras
2. Desarrollo de sensores de presión flexibles
3. Integración de la electrónica flexible en el proceso de inyección
4. Aplicación, adaptación a la electrónica impresa y mejora de protocolo de comunicación (API), (desarrollado en el proyecto API4Toys), que amplíe la interactividad del juguete tradicional
5. Desarrollo de prototipo demostrador de juguete que integre los sensores y actuadores desarrollados.

Nº Expediente: IMDEEA/2018/44
PROGRAMA: PROYECTOS DE I+D EN COOPERACIÓN CON EMPRESAS
ACTUACIÓN: IMDEEA-PROYECTOS DE I+D EN COOPERACIÓN CON EMPRESAS
PROYECTO: FLEXSENS-2; Investigación y desarrollo de electrónica flexible aplicada a sensores de presión de gran superficie y pulsadores
UBICACIÓN DEL PROYECTO: Paterna (Valencia)
ENTIDAD BENEFICIARIA: AIMPLAS, INSTITUTO TECNOLÓGICO DEL PLÁSTICO
NIF: G46714853
SUBVENCIÓN CONCEDIDA: 170.189,76 Euros