傳感器的精準(zhǔn)一直是可穿戴設(shè)備發(fā)展的一項(xiàng)關(guān)鍵因素，最早業(yè)界預(yù)測蘋果iWatch將是醫(yī)療級的產(chǎn)品，顯然目前智能手表仍未達(dá)到醫(yī)療級別。事實(shí)上，可穿戴設(shè)備采集的數(shù)據(jù)能否做為醫(yī)療診斷的依據(jù)，首當(dāng)其沖有賴于傳感器。
被定義為第二代創(chuàng)新型拉伸傳感器目前正在開發(fā)之中，StretchSense（新西蘭）、丹麥技術(shù)公司LEAP均采用瓦克開發(fā)的ELASTOSIL Film進(jìn)行這類新型傳感器的研發(fā)。LEAP首批樣品已經(jīng)進(jìn)入測試階段。
瓦克工程有機(jī)硅部門汪九山介紹說，該類傳感器的核心部件是介電電活性聚合物(簡稱：dEAP) ， LEAP技術(shù)公司使用瓦克集團(tuán)ELASTOSIL柔性有機(jī)硅薄膜生產(chǎn)該聚合物。極薄的精確膜位于兩個(gè)導(dǎo)電電極層之間，該電極由混有煤灰的瓦克有機(jī)硅制成。三個(gè)層共同構(gòu)成柔性電容，可吸收并儲存電荷。如果硅膠電容發(fā)生彎折或變形，則電容也將隨之變化。 通過探測微弱的電容變化，實(shí)現(xiàn)傳感器收集人體活動(dòng)信息的目的。這樣，醫(yī)生就可觀察患者的健康狀況，理療師也可據(jù)此信息更正姿勢。
擁有介電屬性的有機(jī)硅彈性體是一種電活性聚合物，在特定條件下，其可對電刺激做出反應(yīng)。 例如，將彈性體作為絕緣層置于兩個(gè)電極層之間時(shí)，只要施加電壓，彈性體的外形便會發(fā)生變化。這一特性使有機(jī)硅材料對電活性技術(shù)的發(fā)展有格外特殊的意義。
如上圖所示，如果將有機(jī)硅薄膜分別鍍著在柔性導(dǎo)電材料的上下表面，則可形成一種可變形電容：在直流電壓下，電極之間互相吸引并擠壓柔性材料。彈性體層變薄，同時(shí)在平面方向延展，從而使電容整體上變得平坦、寬幅變大。在未施加電壓的情況下，柔性材料又將恢復(fù)其原有的形狀。變形過程安靜無聲并可重復(fù)任意次。
此外，變形電容還有其他技術(shù)優(yōu)勢。例如，在執(zhí)行器中可直接控制小幅度動(dòng)作，可利用該特點(diǎn)制造精確高效的工作泵、繼電器、人造肌肉、抓取工具或音響設(shè)備。如果將數(shù)百個(gè)有機(jī)硅薄膜電容層疊起來（堆棧），甚至可以通過其運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電能。 在一項(xiàng)德國聯(lián)邦政府扶植的創(chuàng)新項(xiàng)目中，德國博世公司與瓦克集團(tuán)已成功研發(fā)出一套可以將海浪勢能轉(zhuǎn)化為電能的新設(shè)備。
可穿戴傳感器促進(jìn)了消費(fèi)電子、醫(yī)療技術(shù)和醫(yī)療保健領(lǐng)域新技術(shù)的發(fā)展。有了傳感器技術(shù)，適用于人機(jī)界面、軟機(jī)器人技術(shù)、機(jī)器人控制、虛擬現(xiàn)實(shí)、互動(dòng)游戲和康復(fù)的運(yùn)動(dòng)捕捉服裝和傳感器手套將成為現(xiàn)實(shí)。首批采用瓦克有機(jī)硅薄膜的可穿戴傳感器將于2017年面世?？梢哉f，新型可穿戴傳感器將使得可穿戴設(shè)備更具實(shí)用價(jià)值。
瓦克有機(jī)硅薄膜成分為100%有機(jī)硅材料。同其他硅橡膠一樣，具有耐高溫、抗紫外線等特性，即使在低溫條件下仍能保持柔性和化學(xué)惰性。另外，其以下特型也對工業(yè)領(lǐng)域有寶貴的價(jià)值：
•介電性：有機(jī)硅是優(yōu)秀的絕緣材料，特別適合電容生產(chǎn)。 •柔性材質(zhì)：有機(jī)硅薄膜不僅具有極高的彈性、而且不會松弛。測試證明，ELASTOSIL® 薄膜在1000萬次壓力承重循環(huán)后仍未出現(xiàn)絲毫材料疲勞。有機(jī)硅材質(zhì)的EAP傳感器極為堅(jiān)固，使用多年后仍質(zhì)量可靠。 •透氣性：有機(jī)硅薄膜防水，而水蒸汽和某些氣體卻可穿過薄膜。其透氣屬性具有氣體選擇性：二氧化碳、氧氣和水蒸汽通過有機(jī)硅材料的速度快于氮?dú)?。因此，可將ELASTOSIL® 薄膜作為氣體分離膜使用，例如分離二氧化碳。
有機(jī)硅薄膜將會有更多類應(yīng)用，例如變形電容電子領(lǐng)域。專家預(yù)計(jì)，未來幾年內(nèi)使用介電電活性彈性體的繼電器、開關(guān)和閥門將成為市場主導(dǎo)。在未來汽車工業(yè)領(lǐng)域，EAP設(shè)備將全面取代電子伺服電動(dòng)機(jī)。有朝一日，變形電容技術(shù)還可用于開發(fā)新的技術(shù)，例如能使盲人閱讀的可變形觸摸屏。理論上，還可能為風(fēng)力發(fā)電機(jī)配備自適應(yīng)式轉(zhuǎn)子葉片，使其能夠根據(jù)風(fēng)況自動(dòng)調(diào)整。又或者飛機(jī)機(jī)翼，能夠按飛行情況調(diào)整外形。
工業(yè)領(lǐng)域，變形電容技術(shù)可能在未來取代液壓式海浪發(fā)電機(jī)。有機(jī)硅薄膜柔性、堅(jiān)固和使用壽命長等優(yōu)勢將大幅降低發(fā)電機(jī)成本。首款配備 ELASTOSIL® 薄膜的測試產(chǎn)品已開始進(jìn)行檢測。此外還有醫(yī)療保健，SILPURAN® 有機(jī)硅薄膜具有透氣性強(qiáng)、生物兼容性和易于滅菌等特性。因此，其極為適合制造傷口柔性墊帶，用于人體活動(dòng)部位的傷口愈合。
