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柔性電路再進化 智慧穿戴更貼身

柔性電路具備可拉伸的特性,在能源、醫療保健和軍事領域具備許多用途。法新社

物聯網時代以及5G的來臨,讓許多產品設備有了飛躍性的進展,尤其是近10年智慧穿戴整合系統的需求激增,也造成相關技術的提升,其中又以柔性電路技術最能符合需求。

根據Electronics360報導,柔性電路的零組件因具備可撓、扭曲以及適應非平坦表面的能力,所以用途廣泛,特別適合用在能源、醫療保健和軍事等領域。尤其是與人有「親密接觸」的電子產品或是仿生輔具等等,柔性電路的運用就十分重要。

例如智慧紡織品,織物本身是一種具有彈性的布料,與電路結合時,電路必須具有可延展的特性,在彎曲變形的同時也不能影響通電的效能。因為穿戴在人體身上時,接觸的不是一個平面,身體各部位大小不一,電路就得像織物,還必須因應各種不同體型,既能服貼又不失靈。

在柔性電路技術還不是特別發達之前,如果只是單純運用具有拉伸彈性的材料如TPU、SBR或天然橡膠等直接製作,通常會因為電阻太高或是通電量不足導致設備無法達到效用。後來電路開發從材料上加入了如奈米碳管、金屬奈米線、聚合物等導電材料,再搭配一些新型的結構設計如波浪配置、網狀結構或源於剪紙藝術衍伸的Kirigami方式等,讓導體與電極更富有彈性,在拉伸係數超過25%時還能保持電力的輸出維持臨界值,這樣就能用於在軟性產品中,例如衣服或醫療輔護具,就有更多應用。

除了拉伸係數提高,柔性電路也開發出不同特性的設計,例如加入透明應用,還有儲能設計,這些新興技術讓穿戴電子設備有了快速進展,並持續創造需求,讓智慧穿戴可以達到超前部署的效果。


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