可伸縮電子技術(shù)在傳感器的應(yīng)用與創(chuàng)新

可伸縮電子技術(shù)是一門(mén)新興的領(lǐng)域，該技術(shù)讓電子零件具備如同橡皮一般的伸縮性。近年來(lái)，將這門(mén)技術(shù)應(yīng)用至傳感器的創(chuàng)新研究逐漸成長(zhǎng)。

可伸縮電子技術(shù)是一門(mén)新興的領(lǐng)域，該技術(shù)讓電子零件具備如同橡皮一般的伸縮性。近年來(lái)，將這門(mén)技術(shù)應(yīng)用至傳感器的創(chuàng)新研究逐漸成長(zhǎng)。Frost & Sullivan以此為主題進(jìn)行了調(diào)查。

學(xué)術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的技術(shù)創(chuàng)新

1、紐西蘭業(yè)界：業(yè)者開(kāi)發(fā)出布與硅樹(shù)脂（silicone）制的軟式傳感器，用以測(cè)定人或物體的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，例如拉伸、擠壓與折曲等。還計(jì)劃加入發(fā)電裝置，讓傳感器能經(jīng)由人體運(yùn)動(dòng)充電。此種傳感器的使用不會(huì)為人體帶來(lái)不適，并能提供運(yùn)動(dòng)的精確信息。

2、加拿大曼尼托巴大學(xué)（University of Manitoba）：研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合了口香糖與納米碳管（carbon nanotube）制作可伸縮傳感器，口香糖被用作伸縮材料，而納米碳管則用于感測(cè)。此種傳感器能夠精確偵測(cè)慢速的運(yùn)動(dòng)和呼吸，也可以掌握濕度的改變。該技術(shù)有機(jī)會(huì)應(yīng)用于穿戴式裝置和醫(yī)療保健領(lǐng)域。

3、韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院：研究者將納米銀線（silver nanowires）用于制作可伸縮的電極，并以此制作極具彈力的小型發(fā)電器。這項(xiàng)發(fā)明可以在穿戴式與生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域得到發(fā)揮，讓裝置自行充電，具體應(yīng)用對(duì)象例如電子皮膚（e-skin）或可撓式屏幕（flexible displays）等。

技術(shù)路線圖

2016年的技術(shù)發(fā)展聚焦于健康追蹤手環(huán)、智能手表與病患監(jiān)控裝置。

至2017年，可撓式屏幕與可彎曲手機(jī)等智能裝置成為研發(fā)主流。

2018年時(shí)，傳感器將于產(chǎn)業(yè)中實(shí)際應(yīng)用。

2019年，用于物聯(lián)網(wǎng)裝置的智能傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器、偵測(cè)生物訊息（如心跳頻率）的傳感器，以及經(jīng)由傳感器融合（sensor fusion）搜集信息的技術(shù)將逐漸成長(zhǎng)。

2020年的技術(shù)主軸則是智能眼鏡和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)眼鏡的研發(fā)，并由此引領(lǐng)軍事用抬頭顯示器的制造。

驅(qū)動(dòng)力與限制因素

驅(qū)動(dòng)力：

1、新產(chǎn)品的發(fā)展。

2、強(qiáng)勁的研發(fā)力道。

3、無(wú)線感測(cè)與能源擷取技術(shù)的進(jìn)步。

4、智慧材料的進(jìn)步。

5、技術(shù)進(jìn)步。

6、符合環(huán)保的解決方案。

7、產(chǎn)品需求量增加。

限制因素：

1. 需要在外層涂上有機(jī)材料做為保護(hù)，這將會(huì)增加成本。

2. 可撓性零件的制造是個(gè)挑戰(zhàn)。

3. 其它現(xiàn)有技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)降低可伸縮傳感器的接受度。

2020年的展望

1、在美國(guó)可撓式混合型電子研究所（Flexible Hybrid Electronic Institute）的協(xié)助下，5年多來(lái)，可伸縮傳感器領(lǐng)域得到美國(guó)國(guó)防部（United States Department of Defense， DoD）7千5百萬(wàn)美元的資助，以及產(chǎn)業(yè)界、學(xué)術(shù)界與地方政府共9千萬(wàn)美元的資助。可伸縮傳感器將對(duì)軍事領(lǐng)域的應(yīng)用帶來(lái)長(zhǎng)期的影響，例如物聯(lián)網(wǎng)穿戴式健康監(jiān)測(cè)器或建筑物健全度的監(jiān)控。

2、具有可撓性的太陽(yáng)能電池將帶來(lái)廣泛的應(yīng)用，例如與腕帶整合做為能源捕獲設(shè)備。

3、長(zhǎng)期而言，借助物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)性電子、軍事與醫(yī)療等領(lǐng)域?qū)缮炜s傳感器的大量制造，美國(guó)的市場(chǎng)可望迎來(lái)顯著的成長(zhǎng)。