這些科技柔性材料，為智能穿戴提供無限可能

Esther｜ 撰文

如果機能服飾（Techwear）與穿戴式電子產品結合是高科技通勤裝備的發展方向，那麼現在幾乎每周都會出現新型柔性電子產品這一趨勢，就會引人思考，科技與服裝結合的產品是否很快普及？今天要介紹的兩項最新科技，似乎預示著我們離問題的答案越來越近了。

未來科技產品的下一步發展趨勢將會是，摒棄當前堅硬的硅制零件，大批量採用材質柔軟、可彎曲、可延展的零件。而OLED曲面屏幕，還只是柔性技術的開端，未來還將出現：捲曲的光伏電池、柔性屏幕、智能感測器、可互動的包裹、感光窗帘等。

柔性電子產品的材料

回顧20世紀70年代，三位科學家Alan MacDiarmid、Alan Heeger和白川英樹以其在導電聚合物上的研究成果，獲得了2000年諾貝爾化學獎。

註：導電聚合物是OLED屏幕原材料之一，其特徵是易操縱、可替代礦物質，而且有了這項技術便可在低資源消耗、低成本的條件下在設備中加入更多零件，同時不犧牲新功能。

而從導電聚合物初露鋒芒，到獲諾貝爾獎認可，再看到現在，可以發現這些年來電子產品的材料主要還是硅等礦物質。不過，科研人員和工程師們已經開始通過不斷研究，一步一步為未來的柔性電子產品打基礎了。

接下來，請看一看近期科研人員在柔性可延展電子產品研發上面取得的兩項新成果。

1， 可延展的智能電子貼

8月13日，美國加利福尼亞大學聖地亞哥分校（UCSD）的一組科研人員在國外科學期刊上公開了一款可用於醫療的無線智能電子貼，面積和厚度可匹配一美元硬幣，其功能包括監測心臟和大腦活動、體溫、呼吸、眼球活動等身體信號，還可以遠程操控機械手臂。

UCSD教授兼論文資深作者Sheng Xu表示：「科研團隊並沒有計劃該如何應用這項研究成果，其主要目的是，證明可延展的電子裝置也可以和無延展性電子產品一樣體積小、功能多和性能高。」

據了解，視頻中出現的智能貼是UCSD科研團隊製作的概念成果，雖然其體積小，但是還有空間可以放小型感測器、一隻天線或者加速表，其主要特點是柔韌型腔，因此可以依附在有彈性、非平面的皮膚上。

用戶可以將這款無線智能貼貼在身體不同部位上：

貼在胸口或者肚子上時，其可以記錄心電圖等信號；

貼在額頭上時，相當於一個迷你版腦電感測器，可記錄大腦信號；

貼在太陽穴上，其可記錄眼球活動；

貼在小臂上時，可記錄肌肉活動、遠程操控機器手臂，其還可以監控身體活動、表皮溫度和呼吸

同時還能與10米遠的智能手機或者筆記本相連，據悉這款智能貼功率僅35.6mW，相當於7只激光棒加起來的功率。

UCSD科研人員表示，據六個多月以來的觀測，這款智能貼不僅沒有失去延展性和柔韌性，性能也一直穩定。此外，他們希望能與企業合作，共同優化和改善這項技術，並進行臨床試驗。

2，柔性電子層列印技術

8月13日，英國蘇格蘭格拉斯哥大學BEST（可彎曲電子產品和感測技術）小組的工程師們，研發了全新的柔性電子產品製造工藝。

2017年，由Ravinder Dahiya教授帶領的BEST小組曾開發過一款應用於義肢的太陽能電子皮膚。而這一次，Dahiya和他的團隊研發出了「可將延展性強的半導體納米線以平價『列印』到柔性曲面上，製作高性能超薄電子層」的解決方案。

據青亭網了解，格拉斯哥大學BEST小組的研發流程是：使用自己研發的印表機，以接觸式列印的方法，將硅半導體縣和氧化鋅半導體納米線印在柔性基底上。在實驗過程中，他們發現硅納米線與氧化鋅納米線相比更有優勢，因為硅納米線列印後呈直線狀態，不像彎彎曲曲的氧化鋅納米線，可以省去電子移動的多餘距離，從而提高裝置的速度。

Dahiya教授表示：「科研團隊利用接觸式列印系統，提供了一種複製性高且可靠的柔性電子產品列印方式，這對於生產各種可彎曲的新型柔性設備來說是非常重要的突破。」

據了解，BEST小組已經申請到足夠的科研基金，未來將會擴大研發規模，為市場需求進行基數調整。

以上兩種技術，一個預示了未來柔性科技作為機能服飾，將具備體積小功能強大的特點，另一個為今後穿戴式電子產品的低成本製作提供了解決方案，但他們還只是大量柔性電子產品科研成果中的兩個代表，今年年初日本東京大學科研人員開發的micro-LED電子皮膚顯示器從美觀性來講，也很優秀。因此，未柔性電子產品會如何與機能服飾結合，很值得期待。

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