傳感器是將外界信號轉化為電信號等人類可利用信息的設備，在現今智能化信息 時代尤為重要。

目前市面上的傳感器多由金屬導體或半導體構成，它們廣泛應用于各類電子器件之中。但是由于其大的質量和剛性，使其無法應對復雜的接觸面，因而限制了其在輕量化、 便攜化等場景中的應用。

另外，傳感器都普遍面臨著循環充電、定期維護和電池更換等供電問題，極大限制了傳感設備的應用。為了解決上述問題， 開發兼具柔性及自供電功能的傳感器成為傳感器研究領域的熱點。

本文綜述了近年來國內外柔性自供電傳感領域的發展現狀和最新研究進展。分別闡述了壓電、 摩擦電、 熱電等自供電傳感器的工作原理。

總結了柔性自供電傳感器中常用的基底材料、 傳感材料和電極材料發展概況，并概述其在電子皮膚、 可穿戴電子設備、 環境監測和智能體育等領域的最新應用。

一、 柔性自供電傳感器供電原理 

對于柔性自供電傳感器而言, 目前主流的自供電方式為壓電、 摩擦電和熱電三種。另外，還有基于光伏效應等機理的傳感設備。 

其中，壓電領域的研究開展最早，在材料、 性能和器件等方面取得諸多研究成果; 摩擦電作為新興的能源供給研究領域，近年來引起國內外廣泛關注，其相關研究和應用得到迅速發展；熱電領域的研究在熱能轉換方面備受關注，且能實現溫度監控，未來集成式可實現多信號檢測的自供電傳感器將成為研究重點。

1.1 壓電型自供電原理 

壓電型柔性自供電傳感器主要是由材料存在的電偶極矩產生壓電效應實現信號傳感。電偶極矩是通過取向的非中心對稱晶體結構變形或由孔中存在持續電荷的多孔駐極體所獲得的。

壓電材料的性能主要用壓電系數進行衡量，壓電系數越高表明壓電材料的能量轉換效率越高。如圖 1(a)所示, 當壓電型柔性自供電傳感器受到外界應力刺激時, 內部因外界壓力會發生相應的形變過程, 并發生極化現象從而產生電信號。

壓電型柔性自供電傳感器的基本結構為三層, 即上下電極層以及中間的壓電材料層。壓電型柔性自供電傳感器通常具有高靈敏度、 響應速度快、 能耗低等優點 。

但是受材料影響, 通常使用含鉛的金屬化 合物以及有機鐵電材料等金屬化合物, 故其生物兼容性較差。此類傳感器只能用于檢測動態壓力信號, 不能檢測靜態壓力, 因此其應用范圍具有較大的局限性。

1.2 摩擦電型自供電原理 

摩擦電型柔性自供電傳感器主要是利用設備的摩擦層受外界刺激后發生接觸, 使得兩種摩擦材料表面產生靜電荷, 從而導致相應的電壓變化而實現傳感。具體而言, 當受到外界刺激后, 材料間的距離相應發生改變, 從而產生電信號, 并輸出電流/ 電壓信號實現傳感。

如圖1( b)所示，摩擦納米發電機(TENG)常見的工作模式有四種, 分別是接觸分離式(CS)、 橫向滑動式(LS)、 單電極式(SE) 以及獨立式( FS) 。通過選用不同的工作模式，摩擦電型柔性自供電傳感器可以應用在多種場景中。

其中, 接觸分離式的 TENG 是由兩種具有不同摩擦電極性的材料和位于其背面的電極組成的。在外部壓力下，由于接觸起電效應，兩種材料相互接觸從而產生表面電荷, 接觸分離式的 TENG 可以更便捷地感應壓力的變化。

橫向滑動式的 TENG 結構與接觸分離式相似, 都是通過摩擦電材料對之間的接觸分離產生電荷,但不同之處在于 CS 式需要兩種材料在垂直方向上分開, 而 LS 式則是需要兩種材料在平面方向上分開。

LS 式的優點在于其工作頻率可以很高，且更適應于檢測平面的運動。單電極式的 TENG 只有一個電極和一個摩擦層, 它將外部物體(例如人的皮膚)作為另一個摩擦 層與自身進行相互作用。

因此 SE 式的 TENG 可以檢測外部對象的運動, 設計成觸摸傳感器等。并且由于本身的結構簡單, 從而可以更容易地與其他設備進行集成。獨立式的 TENG 固定了兩個電極，外部物體可以在兩個電極間自由移動。由于物體可以與電極部分分離, 因此 FS 式的 TENG 適用于檢測移動物體的運動。

總的來說,，基于摩擦納米發電機的柔性自供電傳感器具有輸出性能高、 成本低、 穩定性高、 響應時間短和靈敏度高等優勢。

近年來，隨著結構的不斷優化和材料的迭代, 摩擦電型的柔性自供電傳感器越發向集成化、 小型化發展。

1.3 熱電型自供電原理 

熱電型柔性自供電傳感器主要是基于材料的塞貝克效應實現信號傳感。如圖 1( c) 所示, 其原理簡而言之就是導體中載流子能量隨溫度的變化而正向變化, 溫度越高載流子的動能越大。

導體兩端接頭處溫度有差異時, 熱端載流子的動能高于冷端載流子, 從而熱端載流子向冷端移動。當載流子或載流子濃度達到平衡時, 導體兩端便會產生電動勢。而衡定塞貝克效應大小的指數為塞貝克系數, 以 S 表示。定義如下:

S = ΔV / ΔT  (1) 

式中: ΔT 為溫度差,℃; ΔV 為溫差電動勢, mV; 塞貝克系數 S 的單位為 μV / K, 數值的正負取決于 所使用的材料的種類。其中 N 型半導體為富電子材料, 載流子為電子, P 型半導體為富空穴材料, 載流子則為空穴。

因此, 熱電型柔性自供電傳感器在受到溫度刺激時, 就會產生相應的電信號, 從而起到自供電傳感的目的.

4 其他 

除上述提及的三種自供電機制外, 還有幾種自供電傳感方法也促進了柔性自供電傳感器的發展和應用。例如，基于光伏效應的柔性自供電傳感器，其可以利用光能達到自供電的目的; 依據電磁效應等原理制備的柔性自供電傳感器, 利用電磁作用實現自供電。

這些研究也為自供電領域提供了更多的選擇方案。

二、 柔性自供電傳感器常用材料 

材料是影響傳感器件性能的關鍵因素，柔性自供電傳感器主要由柔性基底、 傳感材料以及電極三個部分組成。

2.1 柔性基底 

基底材料是柔性傳感器的關鍵要素之一。柔性基底材料要同時具備良好的力學性能、 彎折性、 延展性和輕便性。

在相關的研究中一般使用的基底材料都是商業化的聚合物及彈性體, 如聚對苯二甲酸 乙二醇酯(PET)、 聚二甲基硅氧烷( PDMS)、 聚酰 亞胺( PI) 和聚乙烯醇 ( PVA) 等。例如, Pu 等以 PET 為基底, 以氧化銦錫( ITO)作為電極, 氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)和丙烯酸(Acrylic)作為摩擦層構建了基于摩擦納米發電機的柔性自供電傳感器, 可以敏銳地檢測壓力變化, 在超高信號水平 (約 750 mV)下能夠有效地捕捉眨眼運動。

該傳感器固定在一副眼鏡上, 應用于智能家居控制系統和 無線免提打字系統兩種實時機械控制系統中。利用一個簡單的信號處理電路實現了智能傳感眼鏡對家 用電器的控制, 其具有靈敏度高、 穩定性好、 操作簡單、 成本低等優點, 如圖 2(a)所示。

有研究人員利用紙張等生物基纖維材料制備柔性自供電傳感器。如圖 2( b) 所示, Wu 等[35] 借鑒了 Kirigami 折紙結構, 在紙基材料上構建了由 FEP 和銅箔組成的摩擦納米發電機。

其可承受高達 100%的超高拉伸應變, 能夠從拉伸、 擠壓和扭轉等各種運動中獲取能量。簡單的拍手就能產生 115. 49 V 的最大開路電壓和 39. 87 nC 的最大轉移電荷量。

此外，將設備安裝在兩塊丙烯酸板間可用來檢測物體移動時的加速度。傳感器的靈敏度為 0. 080 V· s 2 / m，并且在 10 ~ 40 m/ s 2 范圍內擁有良好傳感性能。高分子材料的優點在于良好的均一性、 柔性和伸展性以及穩定的化學性質等。

紙基材料因為其天然的三維網絡結構和不均一性, 使得其表面相對粗糙從而具有良好的吸附性能。相對于 PET、 PVA 等 部分高分子材料而言, 其具備更好的熱穩定性。同時由于其原材料來源于天然聚合物, 所以具備高的生物相容性和可降解性, 可以預測未來在基底材料的選擇上, 會越發向更天然環保材料的方向發展。

2.2 傳感材料 

傳感材料是柔性自供電傳感器最主要的組成部分，在上述的三種類型自供電傳感器中, 因各自原理不同, 其選用的傳感材料也有所區別。

2.2.1 壓電材料 

壓電材料大致可以分為兩類，一種是無機壓電材料, 常見的有鈦酸鋯鉛( PZT)、 氧化鋅(ZnO)、 鈦酸鋇(BaTiO3 ) 等。

這類材料通常具備高的壓電系數, 但是其固有的剛性和脆性, 使其難以滿 足可穿戴設備的柔韌性要求, 因此在柔性自供電傳感器中, 此類材料一般需要與柔性材料或基材結合制成柔性復合材料; 另一種壓電材料是壓電聚合 物, 常見的則是聚偏氟乙烯( PVDF) 以及其共聚物 聚偏二氟乙烯—三氟乙烯( PVDF-TrFE) 等。

此類材料與無機材料相反, 其壓電系數相對較低但柔性很好, 因此, 近年來在壓電式的柔性自供電 感器的研究中常常將 PVDF 等有機材料與無機壓 電材料進行復合, 使其兼具良好的柔韌性和壓電性能。

例如, Yan 等通過采用溶膠-凝膠前驅體和煅燒工藝, 利用靜電紡絲技術制備了 BaTiO3 納米纖維, 然后在 PDMS 基納米生成器中垂直、 水平或隨機排列得到 PDMS 基的 BaTiO3柔性復合 壓電材料。

如 圖 3 所 示, Kim 團 隊將 高 度 結 晶 的 BaTi 1-xZrxO3( x = 0, 0. 05, 0. 1, 0. 15 和 0. 2) 納米立方體(縮寫為 BTZO)通過超聲波處理嵌入聚偏二 氟乙烯(PVDF)基體溶液中制備了 BTZO / PVDF 的 混合膜。

結合了 PVDF 的柔性以及鈦酸鋇化合物的 高壓電性能, 在滿足柔性的同時提高了材料的壓 電性能。設備可以在不使用儲能設備的情況下同 時點亮 5 個綠色 LED 燈。

另外作為自供電傳感器, 其可以在高流體工作溫度(高達 120 ℃ ) 和超 高壓范圍下工作, 并適用于小尺寸的設備。將其安裝在出水管口處時, 因水流對薄膜的沖擊作用使得薄膜內部發生極化, 使設備兩端產生電壓, 水的流速越快, 沖擊力越強, 產生的電壓越大。

當水流速度為 31. 43 ~ 125. 7 m / s 時, 設備的平均 最大峰值功率為 0. 2 ~ 15. 8 nW, 可以準確高效地檢測出水的流速。

2.2.2 摩擦電材料 

摩擦電型柔性自供電傳感器根據其結構和發電原理，在材料的選擇上采用的標準是其得失電子能力強弱。兩個摩擦層材料的電子親和力差距越大, 則電荷轉移率越高, 通過摩擦效應產生的電能就越高。

如表 1 所示，目前，主流的摩擦層材料都是聚合物材料，例如特氟龍( PTFE)、 PDMS、 FEP、 PI 和 PET 等。金屬材料例如鋁、 銅等也常用來作為 摩擦層使用。

一般而言，摩擦層材料其表面都需要進行粗糙化處理,，粗糙的表面意味著更大的接觸面積以及更多的電荷轉移, 可以大大地提高摩擦納米 發電機的靈敏度與輸出性能。

通?？梢允褂眉す馕g刻在表面構建微圖案, 或者沉積于粗糙的基體材料等方法使材料表面粗糙化。

近年來, 諸多基于液體、 導電織物和纖維的摩擦納米發電機被研究人員發現和關注。例如，王中林團隊制備了一種基于靜電紡絲的 PVDF 納米纖維的摩擦納米發電機型柔性自供電傳感器。

其可以從環境中收集聲能, 并在 20 ~ 1000 Hz 的頻率范圍內穩定工作。其獨特的結構設計有利于聲能捕 獲和聲壓增強。從圖 4(a)中可見，聲波可以使設備內部的摩擦層材料發生接觸分離, 根據摩擦電效應 在上下兩層導電纖維上感應出電荷, 使上下電極間產生電流。此設備可以在 170 Hz 的聲頻和 115 dB 的聲壓下提供 400 V 的開路電壓和 175 μA 的短路電流, 瞬時最大輸出功率密度為 7 W/ m 2 , 能夠利用收集的聲能同時點亮 55 個 LED 燈。

此外, 作為自供電傳感器可用于音頻分析和噪聲檢測，能夠敏銳地檢測聲源的方向和運動速度。如圖 4( b)所示, 其可以區分不同頻率聲波產生的電信號, 通過并入 操作系統中可以錄制音樂的聲波, 與原始聲音相比 較非常相似。

2.2.3 熱電材料 

熱電材料主要取決于材料本身的熱電性能。目前主流的熱電材料分為有機熱電材料和無機熱電材料兩種。無機熱電材料主要是一些金屬化合物例如碲化鉍、 硒化錫、 硅鍺合金等。這類材料通常熱電性能較好, 但是柔性較差。

相比之下, 有機熱電材 料則剛好相反, 具備優良柔性, 但是轉換效率低。目前主流的有機熱電材料有石墨烯(Graphene)、 碳 納米管(CNT) 以及聚( 3, 4 -乙烯二氧噻吩) ∶ 聚 (苯乙烯磺酸) ( PEDOT ∶ PSS) 等。

與壓電材料類似的是, 近年來熱電材料也常常采用無機與有 機材料復合的思路, 制備出的復合熱電材料一般都具有不錯的柔性, 并在電導率、 轉換效率等方面優于有機熱電材料。

除此之外, 將熱電材料與彈性體材料例如橡膠等聚合物復合，以獲取更好的柔性及 拉伸性的方式也逐漸引起關注。

如圖 5 所示, Zhang 等將石墨烯與 Ecoflex 復合制備了柔性自供電的應變傳感器, 它結合了石墨烯良好的熱電性以及聚合物彈性體的拉伸性能, 使其在 0~100%的重復應變下具有 1000 次循環的可重復輸出信號, 具有出色的穩定性, 并且應變分辨 率為 0. 125%, 響應時間小于 0. 6 s。

該器件連接到人體皮膚后, 基于人體與外界環境的溫差而發生熱電效應產生熱電電流。在不同應變條件下, 石墨烯的內阻發生變化, 但熱電電壓不變導致輸出電流產 生相應變化。從而可以繪制出電流與應變的關系曲 線, 達到自傳感的目的, 并在此基礎上進一步制造 了多通道 3D 應變傳感器系統, 從而具有檢測各個方向應變的功能。

2. 3 電極材料 

對于柔性自供電傳感器而言，電極的作用是導出電荷, 其本身對傳感器性能通常沒有太大影響, 電極的選擇更多地考慮其柔性、 成本等因素, 有些傳感器因為使用環境的問題還會考慮耐腐蝕性、 耐磨性等方面的影響。

在電極中使用最多的是金屬薄 膜或碳基材料, 另外導電聚合物或凝膠等也可作為 電極材料。在金屬基電極里，鋁和銅因其高的導電性和低成本備受青睞, 例如前文中 Wu 等基于纖 維素紙和 FEP 制備的摩擦電型自供電傳感器就是使用金屬銅作為電極。碳基材料因其相對優良的導電性、 來源廣和成本低等特點也成為電極的優良選擇。

除此之外, 有研究人員利用銀納米線、碳納米線等納米導電材料制備了高性能電極。如圖 6(a)所示, Lee 等[52] 將石墨烯作為電極, 制備了一種自供電的可拉伸摩擦電型柔性自供電觸摸傳感器, 適用于可穿戴設備。

其可拉伸性強, 在 x 和 y 軸方向最大拉伸應變分別為 13. 7%和 8. 8%。并且可以最低檢測 1. 3 kPa 的壓力, 通過計算電壓壓力曲線得到靈敏度為 0. 274 V / kPa, 因此可適應皮膚的運動。設備不僅可以感應觸摸點位置, 還可以通過改進的功能檢測軌跡, 從而具備如觸摸滑動速度的檢測和信息輸入的功能。

2014 年, 斯坦福大學的鮑哲南團隊開發出了以碳納米管為電極的摩擦電型柔性自供電傳感器, 它可以分別產生數十伏的電壓和十分之一到幾微安的電流。作為自供電壓力傳感器時, 在 1 kPa 以下具有 1. 5 kPa -1的高壓靈敏度。如圖 6(b)所示, 將設備穿戴在手指上可以輕易識別出手指的運動。

2.4 柔性自供電傳感器材料發展概況 

通過柔性自供電傳感器的三種材料的詳述, 發現基底和電極材料在選擇上較為常規, 通常只需滿 足柔性或導電性等基本要求, 并不受自供電傳感器類型的影響。

相對而言, 傳感材料則是決定設備性能的絕對性因素, 并且不同類型的傳感器選用的傳感材料也不同, 柔性自供電傳感器材料的總結如表 2 所示。

三、 柔性自供電傳感器的應用 

柔性自供電傳感器因其柔性和無需外加電源的特性，具有廣闊的應用前景。目前國內外的研究多集中在可穿戴設備和電子皮膚等高精尖領域，另外在環境監測、 體育和游戲等領域也有很好的研究潛力。

相信隨著研究的不斷深入和進展，柔性自供電傳感器的應用領域也會越來越廣, 在日常生活中發揮重要作用。

3.1 可穿戴傳感器 

可穿戴傳感器是柔性自供電傳感器的重要應用方向之一。其常用于健康管理和醫療領域, 如檢測脈搏、 呼吸等 。如圖 7( a) 所示, 中國科學院的王中林團隊基于摩擦納米發電機制備了柔性的自供電傳感器應用在人體上, 可以穩定地測量人體脈搏以及血壓。

其使用 PTFE 和 PET 作為兩個摩擦層, ITO 作為電極, 最后使用 PDMS 進行封裝處理。該傳感器具備超高的靈敏度(45. 7 mV·Pa -1 ), 超快速響應時間(小于 5 ms)，并且經過多達 40000 個運動循環后未觀察到性能下降。且對 100 名年齡 在 24~82 歲健康狀況不同的人進行了實際測量。使用該傳感器測得的血壓結果與商用設備測得的血壓 之間差異為 0. 87% ~3. 65%。

2019 年, Zhao 等基于 PDMS 制備了一種完 全透明且高度拉伸的接觸分離式的摩擦納米發電機并用于自供電觸覺傳感。當設備檢測到 0. 1 ~ 1 N 范 圍內的沖擊力時, 傳感器的最大靈敏度為 1. 76 V / N。

在不同的拉伸比(0%, 10%, 50%和 80%應變) 情況下, 摩擦電信號保持了良好的線性相關度, 這使得傳感器可以檢測各種人體的活動。

如圖 7(b)所 示, 其可以敏銳地響應手指的觸碰以及彎曲, 并可 以用來檢測呼吸以及脈搏等。除了醫療健康領域外, 可穿戴設備更廣泛的 應用是運動檢測方面。例如運動計步、 監測步態等。

如圖 8 所示, Zhu 等使用 PEDOT ∶ PSS 和 PZT 混合制備了壓電與摩擦電復合的智能棉襪, 其中 PEDOT ∶ PSS 編織而成的摩擦織物在人體的 運動中進行摩擦產生電信號。而 PZT 由于其壓電 特性被放置在腳跟處, 當穿上此設備后人體的壓 力就會使 PZT 基壓電模塊產生電信號。兩種信號耦合不僅加大了電信號并且起到了更精確檢測的作用。

3. 2 電子皮膚 

柔性電子皮膚已經廣泛應用在人體皮膚的觸覺以及熱感應領域。電子皮膚可以像衣服一樣附著在人體或機器人的表面, 并且可以被加工成多種形狀以滿足應用的需求和模仿人的感官, 從而實現人體生理信息的檢測和機器人智能化。

對于皮膚而言, 最重要的是觸覺感應和熱感應, 因此柔性自供電傳感器在此領域廣受關注。

如圖 9( a) 所示, Cao 等以尼龍為基底使用碳納米管為電極, 導電織物作為摩擦層。利用絲網印刷技術制 備出可清洗的摩擦納米發電機, 并作為自供電的 壓力傳感器應用在人體上, 實現觸控功能。

接入 操作程序后, 通過點按傳感器就可以控制電器的 開啟或關閉。如圖 9(b)所示, Feng 等基于碲化鉍制成了 熱電型的柔性自供電傳感器, 其室溫下能夠以 0. 5 K 的溫度分辨率進行溫度測量并且具備約 3. 1 mV 的電輸出性能。

使用磁控濺射的方法將銅沉積在 PET 薄膜上構成電極, 制備了 63 對熱電單元, 將該設備貼合在人體皮膚上可以利用人體和環境的溫 差進行發電, 并且獨立地檢測溫度變化。

3.3 環境監測及其他應用 

柔性自供電傳感器還經常應用在對自然環境的檢測中, 例如檢測風速、 降雨等。如圖 10 所示, 臺灣中興大學的 Lai 等使用表面粗糙處理后的橡膠以及導電織物為摩擦層制備了摩擦納米發電機型的自供電傳感器, 并使用乙烯 -醋酸乙烯共聚物 (EVA)進行封裝達到了防水的效果。

設備具備較高的靈敏度, 可以應用在環境監測中。當風速從 4. 5 m/ s 增至 15. 4 m/ s 時, 開路電壓從 90 V / m 2 增至 900 V / m 2 。不同角度的吹動, 也會有不同的電壓信號產生, 能多方位獲取傳感信號。

隨著柔性自供電傳感器的高速發展, 應用領域也在不斷地擴展, 最新的研究成果促進了其應用領 域的進一步探索, 例如, 人流量檢測、 智能體育領域等 。

2019 年, Lou 等利用天然木材為原料制備了具有優異機械性能和摩擦電學性能的木材薄膜, 并以此制造了具有柔性、 耐用性的木材基摩擦納米發電機。其質量輕 ( 0. 19 g)、 厚度薄 ( 0. 15 mm), 用于制成智能乒乓球桌, 具備速度傳感、 運 動軌跡跟蹤以及落點統計等功能。如圖 11(a)所示。

佐治亞理工學院的王中林團隊使用不銹鋼 / 聚酯纖維混紡紗、 聚二甲基硅氧烷涂層集能紗和 非導電粘合紗研制出了一種具有三維正交編織結 構的紡織摩擦納米發電機。

其具有機洗性、 可裁 剪性、 透氣性等特點, 并且可以主動、 靈敏地監 測人體的運動信號。如圖 11( b) 所示, 其被應用在跳舞機上, 根據玩家踩踏帶來的壓力產生相應 的電信號, 并通過對信號進行處理達到傳感控制的目的。

四、 總結與展望 

本文主要總結了柔性自供電傳感器近期的研究進展, 對其工作原理、 材料及其應用方面做了詳細的闡述。

柔性自供電傳感器因其無需外接電源的優勢, 其材料、 結構以及制備技術方面等成為研究的熱點。低成本、 簡易、 高靈敏度、 低響應時間以及優良穩定性的傳感器被陸續推出, 這些傳感器在可穿戴電子設備、 電子皮膚、 環境監測、 運動檢測等 領域得到了廣泛的應用。

但是, 目前的柔性自供電傳感器相對于傳統傳感器而言還有諸多的不足, 主要有以下幾點:

(1)對微弱信號的檢測不靈敏。例如大多數壓 力自供電傳感器都不能檢測 1 Pa 以下的超低壓, 而這就需要對傳感器的結構以及材料做更進一步的 研究。

(2)相對于傳統傳感器而言, 自供電傳感器可 供選擇的材料還是相對較少, 所以新材料的研發也 是未來研究的重點。

(3)自供電傳感作為新興的研究領域, 目前在 工業化生產、 大規模制造上還存在許多類似于成本 控制、 工藝轉換等問題, 需要在未來的研究工作中 尋找傳感器制備的創新解決方案。

(4)在實際應用中, 自供電傳感器還面臨著器 件面積大、 穩定性和耐用性不高等問題。

總體而言, 柔性自供電傳感器用高性能材料、 器件結構設計仍是研究的重點方向, 柔性自供電 感器將朝著多功能化、 集成化和小型化等方向發展, 且在智能交互、 電子皮膚以及可穿戴領域將發揮越來越關鍵的作用。