将物理交互数字化的集成传感器在日常生活中至关重要。从个性化用户体验到仓库库存管理，数据驱动的洞察正在推动对更智能传感器的需求——而且是大量传感器。
一些人认为打印传感器是满足这一需求的关键。使用现有的印刷方法，可以大面积、大批量地制造能够测量压力、力、触摸、光、气体、温度等的传感器。虽然印刷传感器历来仅在成本上难以与传统传感解决方案竞争，但潮流正在发生转变。大规模数字化需要更强大、更无缝的数字集成，而大面积印刷传感器的定位是为下一代智能传感解决方案提供支持。
大面积：打印传感器是大面积传感的关键
大规模数字化将在更多表面捕获数据，而大面积传感器自然是满足这一需求的解决方案。与单独使用单点传感器相比，绘制表面相互作用的大面积传感器可提供更多的空间信息和增强的数据粒度。为了获得足够大面积的传感器，印刷变得有些必要，与使用减材制造工艺相比，印刷的生产尺寸大大扩大。
大面积印刷传感器见证了用于绘制表面相互作用的消费电子应用的持续增长。主要 PC 制造商已开始在笔记本电脑触控板上采用大面积印刷力传感器，提供动态 3D 触摸功能以增强用户界面体验。印刷光电探测器在 OLED 显示堆栈中不断涌现，可提供多点触控指纹验证，同时对设备整体厚度的影响最小。使用印刷光电探测器的多点触控身份验证的安全性比当前的单指方法高出 7 亿倍。
毫不奇怪，智能手机和笔记本电脑产品代表了印刷传感器市场的强大途径。这些设备包含预先存在的大面积用户界面，可以轻松受益于印刷传感器提供的附加功能。至关重要的是，消费电子传感需求的快速开发时间和定制性质补充了印刷传感器技术提供商的能力，他们非常适合共同开发定制传感解决方案。
多功能性：印刷传感器以紧凑的外形提供混合功能
在许多传感应用中，需要一次测量多个指标。以 3D 触摸笔记本电脑触控板为例，高精度触摸检测必须伴随力输入识别。将传感器打印成片材可以堆叠和组合不同的传感层，同时对外形或重量的影响最小。因此，印刷传感器提供了一种将多功能传感集成到现有产品中的相对简单的方法。
汽车行业的兴趣正在推动多功能印刷传感器在电动汽车电池热管理等应用中的增长机会。混合印刷温度传感器可以检测电池热点，而压力传感层则监控表明电池故障的电池膨胀。此外，通过印刷加热器层增强的印刷传感器提供了解决这些测量的额外方法，从而提供了完整的主动热管理解决方案。部署、充电和放电优化均可增加电池容量并延长使用寿命，每辆车可节省高达3000 美元的成本。
汽车行业正处于持续技术重新定义的时期，电气化和自动驾驶元趋势塑造着移动出行的未来。汽车传感需求也在不断发展，这为实现多功能技术解决方案带来了印刷传感器的增长机会。如果关键的成本、重量和能效阈值得到满足，印刷传感器有可能在电池化学和设计融合引入更多标准化解决方案之前定义未来电动汽车的传感要求。
灵活性：通过灵活的传感器平衡形式和功能
刚性传感器和探测器通常不太适合需要在非平面表面上进行保形传感的应用，例如 X 射线医学成像，在理想情况下，探测器应贴合四肢。在 PET、聚氨酯或聚酰亚胺等柔性基材上印刷传感器提供了非印刷传感器难以复制的舒适传感解决方案。各种弹性、热学甚至可生物降解特性意味着传感解决方案具有高度可定制性，并且可以轻松针对最终用途应用进行定制。
柔性光电探测器的新兴增长机会旨在取代现有的传感技术，这些技术显然会受益于更大的灵活性和非平面测量。其中一个例子包括用于 X 射线成像的大面积光电探测器。贴合人体的柔性 X 射线传感器具有改善医疗诊断的潜力，而在工业应用中，在有限空间内成像的能力有望实现更省时的无损组件测试。
仅在少数光电检测应用中才需要灵活性，而更有前景的前景在于力、应变和温度传感等印刷传感器技术。然而，一些柔性光电探测器在成本上与现有图像传感解决方案(例如 X 射线和短波红外检测)相比，表现出罕见的潜力。然而，印刷光电探测器取代现有图像传感器的增长前景将取决于克服严格且明确的性能标准。
结论与展望
此前，印刷传感器无法满足关键的成本、性能、尺寸和可靠性阈值，阻碍了其进入关键产品市场。但随着大规模数字化推动了在越来越多的表面上捕获数据的需求，大面积传感正迅速成为印刷传感器技术的更高价值的市场差异。
消费电子产品市场的饱和正在推动人们对提供创新新功能的大面积传感器的兴趣，而印刷传感器技术提供商处于有利位置，可以跟上快速开发周期的步伐。多功能和柔性印刷传感器也越来越适合医疗和电动汽车行业的使用。虽然传统传感器可以单独实现大面积传感、多功能和灵活的外形尺寸，但将这三者结合起来的最有效方法是使用印刷传感器。
展望未来，IDTechEx 预测，到 2034 年，印刷传感器市场将达到9.6 亿美元。柔性大面积和多功能传感器在电池健康管理、柔性显示器上的生物识别认证，甚至柔性 X 射线医疗和工业成像等应用中释放的新机遇将推动预计的增长。
