輕薄彈性薄膜如何讓智慧紡織與表面科技活起來？

德國薩爾大學Stefan Seelecke與Paul Motzki教授領導的研究團隊，正運用一種比保鮮膜更薄的超萬用彈性薄膜，為日常物品賦予嶄新功能。這項技術不僅能節省能源，更將徹底改變人機互動模式——當薄膜整合至穿戴紡織品時，可透過細微震動產生觸覺回饋，讓VR遊戲玩家真實感受虛擬世界的質地與撞擊。

這項創新技術的應用層面令人驚艷：工業手套內嵌薄膜後，能即時偵測操作者的手部動作，讓電腦精準辨識特定手勢；若應用於平面玻璃螢幕，使用者的指尖將感受到虛擬按鈕、滑桿的真實觸感。薩爾大學與薩爾布魯肯機電自動化技術中心（ZeMA）更研發出一系列原型產品，包含超輕量揚聲器、新型訊號產生器與主動降噪紡織品，其能耗遠低於傳統裝置。

這些被稱為介電彈性體（DE）的薄膜究竟如何運作？Motzki教授解釋關鍵在於雙面導電塗層：「當施加電壓時，兩側導電層會相互吸引，使薄膜橫向擴張。透過調控電場，我們能精準控制薄膜成為高效致動器。」更突破的是，薄膜變形時會產生獨特電容值，使其兼具感測功能，無需外加感測器即可自我偵測。

研究團隊現正將技術推向新高度，新一代薄膜不僅控制精度提升，更能產生超音波頻率振動。跨領域的TransDES計畫更致力開發可撓式高壓彈性電路，這項全球獨創技術將徹底改變印刷電路板（PCB）的設計思維——未來電子裝置可能採用內建微型致動器的輕量可彎曲電路。

為突破技術瓶頸，團隊以濺鍍技術取代傳統碳黑塗層，在彈性體上沉積僅10奈米厚的金屬導電層。研究員Mario Cerino透露：「預拉伸處理讓金屬層形成皺褶結構，使電阻值從10,000歐姆大幅降至50-100歐姆。」這種特殊設計讓薄膜在伸展時會自動斷裂導電通路，鬆弛時又恢復連線，形成天然的電氣開關。

這項突破性技術將在漢諾威工業展亮相，包含能識別手寫圖案的智慧腕帶、提供觸覺回饋的紡織品，以及高效能閥門系統。Heppe教授強調：「金屬塗層的微裂紋特性讓我們實現了電晶體般的開關功能，這將為高壓切換應用開創全新可能。」從穿戴科技到工業4.0，這些會「呼吸」的智慧材料正悄悄改寫人機互動的未來藍圖。