واجهات خارجية وظيفية للسيارات مع إلكترونيات مطبوعة / مرنة ، تمت مناقشتها بواسطة IDTechEx

بوسطنو 2 أغسطس 2021 / PRNewswire / – في حين أن التصميمات الداخلية للمركبة قد تكون هدفًا واضحًا للتقنيات الناشئة القائمة على إلكترونيات مطبوعة / مرنة، هناك أيضًا الكثير من الفرص للهيكل الخارجي للمركبة. تتراوح هذه من السخانات الشفافة إلى الألواح الشمسية ، وتستفيد من سمات متنوعة مثل الشفافية والتوافق والوزن المنخفض وأطياف الامتصاص القابلة للضبط.

تخلق المركبات الكهربائية متطلبات للسخانات الشفافة

الكاميرات و LIDAR بتنسيق المركبات ذاتية القيادة أو أنظمة مساعدة السائق المتقدمة (ADAS) تتطلب دائمًا رؤية واضحة للطريق. هذا يعني أن ضمان وجود غطاء شفاف فوق المستشعر خالي من الضباب / الصقيع أمر ضروري. على الرغم من بساطته ، إلا أن هذا المطلب يمثل تحديًا كبيرًا في السيارة الكهربائية نظرًا لوجود حرارة متبقية أقل بكثير من محرك الاحتراق التقليدي. تنطبق حجة مماثلة على المصابيح الأمامية LED – نظرًا لأنها أكثر كفاءة من مصابيح الهالوجين ، يتم توليد حرارة مهدرة غير كافية لإذابة الجليد على أغطية المصابيح الأمامية.

الحل لهذا التحدي هو تطوير سخانات شفافة. يمكن تحقيق ذلك من خلال تضمين الأسلاك المعدنية المطبوعة عبر الإلكترونيات الموجودة في القالب (اسم) ، أو باستخدام موصلات شفافة مثل الأسلاك النانوية الفضية والأنابيب النانوية الكربونية (CNTs) ، أو شبكة معدنية. بمرور الوقت ، من المحتمل أن تنخفض أسعار هذه التقنيات ، مما يتيح إمكانية تطبيقها على النوافذ أيضًا ، مما يجعل كشط الجليد من نوافذ السيارة شيئًا من الماضي.

تتطلب السيارات المتصلة هوائيات متكاملة

تصبح المركبات أكثر ارتباطًا كل عام ، مما يستلزم وجود هوائيات متعددة لتغطية نطاقات تردد متعددة. تتمثل إحدى الطرق في دمج هذه الهوائيات في ألواح هيكل بلاستيكية ، وهو ما يمكن تحقيقه إما باستخدام إلكترونيات داخل القالب أو عن طريق الطباعة مباشرة على الأسطح ثلاثية الأبعاد.

المنطقة الأخرى غير المعدنية للمركبات التي يمكن استخدامها للهوائيات هي النوافذ. من الواضح أن هذا النهج يتطلب موصلات شفافة. تشمل خيارات المواد الموصلة الشفافة الممكنة ، والتي يمكن طباعتها جميعًا ، الأسلاك النانوية الفضية ، والأنابيب النانوية الكربونية ، والشبكات المعدنية الدقيقة ، وحتى الطبقات الرقيقة جدًا من الحبر الخالي من الجسيمات.

الهجين SWIR ل ADAS

سيتطلب نظام ADAS والمركبات المستقلة دفقًا مستمرًا من المعلومات حول محيطهم. من المحتمل أن تنشأ هذه البيانات من مصادر متعددة مثل ليدارو رادار، والكاميرات لزيادة التكرار ، وهو نهج يعرف باسم اندماج أجهزة الاستشعار.

يخلق هذا الطلب على مجموعة من المستشعرات فرصة لأجهزة استشعار الموجات القصيرة الهجينة بالأشعة تحت الحمراء (SWIR) ، والتي تتطلب طبقة من مادة شبه موصلة مطبوعة أعلى دائرة قراءة CMOS. يمكن أن تكون الطبقة المطبوعة إما شبه موصل عضوي أو النقاط الكمومية، بهدف توسيع الحساسية الطيفية إلى ما وراء تلك الموجودة في السيليكون إلى منطقة SWIR في كلتا الحالتين.

يعد التصوير في المنطقة الطيفية SWIR (1000-2000 نانومتر) مرغوبًا بشكل خاص للمركبات نظرًا لأن الضوء يتشتت بشكل أقل عند طول موجة أطول ، مما يتيح التعرف على الأشياء على مسافات أطول في الضباب أو الغبار. تعد التكنولوجيا الحالية لأجهزة استشعار الصور SWIR باهظة الثمن ، لذا يلزم وجود تقنيات مبتكرة مثل أجهزة الاستشعار المطبوعة جزئيًا الهجينة. يمكن العثور على معلومات شاملة بشأن تقنيات التصوير SWIR وتطبيقاتها في تقرير IDTechEx المنشور مؤخرًا “تقنيات مستشعرات الصور الناشئة 2021-2031: التطبيقات والأسواق“.

زيادة عمر البطارية باستخدام الخلايا الكهروضوئية

في حين أن الخلايا الكهروضوئية لن تكون قادرة أبدًا على تشغيل سيارة بشكل مستمر خلال رحلة طويلة ، إلا أنها تتيح إضافة حوالي 30 كم من المسافة كل يوم. هذا من شأنه أن يلغي الحاجة إلى إعادة الشحن للرعاية التي تستخدم فقط للرحلات القصيرة حول المدن ، مما يزيد بشكل كبير من الراحة. علاوة على ذلك ، يمكن أن توفر الألواح الكهروضوئية المتكاملة الطاقة للملحقات مثل تكييف الهواء عندما تكون السيارة متوقفة دون سحب البطاريات.

في الوقت الحاضر ، القليل سيارة كهربائية باستخدام الألواح الشمسية المدمجة ، تستخدم الخلايا الكهروضوئية السليكونية حيث أن هذه هي التكنولوجيا الراسخة ذات المتانة المؤكدة. ومع ذلك ، فإن الخلايا الكهروضوئية الناشئة من الأغشية الرقيقة مثل تلك القائمة على أشباه الموصلات العضوية وحتى أشباه الموصلات البيروفسكايت هي بدائل واعدة بسبب وزنها المنخفض وتوافقها. هذا الأخير مهم إذا كانت الألواح الشمسية ستغطي يومًا ما السطح الخارجي للسيارة بالكامل ، على عكس ألواح السيليكون المسطحة الصلبة ، لن تكون هناك حاجة للتنازل عن التصميم أو الديناميكا الهوائية.

شاشات خارجية للمركبات ذاتية القيادة

عندما تصبح المركبات ذاتية القيادة بشكل متزايد ، فإنها ستحتاج إلى التفاعل مع المشاة. بعد كل شيء ، انظر إلى السائق لتتأكد من أنه قد رآك قبل أن يخطو أمام سيارة بطيئة الحركة يصبح مستحيلًا إذا كانت السيارة “يقودها” جهاز كمبيوتر. يتمثل أحد الحلول لهذا التحدي القادم في تضمين شاشة عرض كبيرة على غطاء محرك السيارة يمكنها نقل المعلومات مثل ما إذا كان من الآمن التقدم إلى الأمام.

طباعة منخفضة التكلفة /شاشات مرنة مناسبة بشكل مثالي لهذا الغرض ، حيث إن الوزن الخفيف والمتانة والتوافق (بما في ذلك في حالة وقوع حادث) كلها أهم من الدقة. تشمل الأساليب الممكنة مصابيح LED المطبوعة وتثبيت مصابيح LED على ركائز مرنة.

فرص واسعة

باختصار ، هناك فرص واسعة للإلكترونيات المطبوعة والمرنة داخل الأجزاء الداخلية للسيارات ، مع التركيز المتزايد على هذا المجال للتمييز من قبل الشركات المصنعة. التقرير الجديد من IDTechEx ، “إلكترونيات مطبوعة ومرنة لتطبيقات السيارات 2021-2031: التقنيات والأسواق“، يوضح الوضع الحالي والفرص المتاحة للإلكترونيات المطبوعة / المرنة عبر 11 مجالًا للتطبيق ، جنبًا إلى جنب مع توقعات سوق السيارات الإلكترونية المطبوعة لمدة 10 سنوات حسب الإيرادات والحجم ، ودراسات حالة تطبيق متعددة ، وتقييمات الجاهزية التجارية والتكنولوجية. ويتضمن التقرير أيضًا ملفات تعريف متعددة للشركة استنادًا إلى مقابلات مع شركات في مراحلها الأولى وشركات قائمة ، جنبًا إلى جنب مع توقعات السوق لمدة 10 سنوات. يمكن العثور على مزيد من التفاصيل وعينات الصفحات القابلة للتنزيل على www.IDTechEx.com/PEAuto.

حول IDTechEx

يوجه IDTechEx قرارات عملك الإستراتيجية من خلال منتجات البحث والاشتراك والاستشارات ، مما يساعدك على الربح من التقنيات الناشئة. لمزيد من المعلومات ، اتصل بـ research@IDTechEx.com أو قم بزيارة www.IDTechEx.com.

اتصال وسائل الإعلام:

ناتالي موريتون
مدير التسويق الرقمي
اضغط علىIDTechEx.com
+44 (0) 1223 812300

روابط وسائل التواصل الاجتماعي:

تويتر: https://www.twitter.com/IDTechEx

ينكدين: https://www.linkedin.com/company/idtechex/

فيسبوك: https://www.facebook.com/IDTechExResearch

شعار: https://www.arabbitcoin.info/wp-content/uploads/2021/08/واجهات-خارجية-وظيفية-للسيارات-مع-إلكترونيات-مطبوعة-مرنة-،.jpg