结构性电子是智能汽车的下一件大事

【编者按】结构性电子(structuralelectronics)的代表应用是保护结构功能的耐压性电子/电气零件与回路。同时，结构性电子还让电子仪器可依照车型内建其中，取代传统的汽车车体，以及应用到航空领域与建筑物中。此外，结构性电子更可让电器机器与电子机器气凝胶化后填充于汽车或飞机中未使用的空间，以及开发具备变形构造功能的飞机上。

据技术市场研究公司IDTechEx预测，嵌入于汽车、飞机中的结构性电子电路元件市场可望在2025年以前达到600亿美元的市场规模。这一嵌入式市场指的是汽车车体或飞机机翼结构中的电子元件。

嵌入式电子市场并非全新领域。它可被视为机电整合的延续，以及电子/机械元件与功能的融合，同时还可被视为封装技术的进一步发展。IDTechEx指出，结构性电子(structuralelectronics)的代表应用是保护结构功能的耐压性电子/电气零件与回路。同时，结构性电子还让电子仪器可依照车型内建其中，取代传统的汽车车体，以及应用到航空领域与建筑物中。此外，结构性电子更可让电器机器与电子机器气凝胶化后填充于汽车或飞机中未使用的空间，以及开发具备变形构造功能的飞机上。

在任何情况下，3D列印将有助于促进这一类结构性电子元件的技术选择与可能性。根据IDTechEx的一份研究报告预测，嵌入式电子产品首先将成为航空产业的尖端技术，例如嵌入于机身内部的大尺寸显示器可取代窗户，除了显示外在世界以外，还提供了乘客资讯以及增强现实的其他元素。

而在汽车中，结构性电子元件则可整合于车体与底盘系统内，模拟人类的神经系统，而使车辆能够即时提醒以避免碰撞而损坏。就某种程度上来看，当今汽车中已经存在这种技术的早期发展了：内建于汽车前后的高灵敏度麦克风记录事故发生时的结构声，并传送该讯号至安全气囊控制器。

除了这种简单的应用外，IDTechEx的分析师们认为，结构性电子应用并不限于汽车与航空技术。例如桥梁中安装自供电感测器，可在发现桥梁塌陷、损坏或负载过度时发出警讯。在无台、楼梯、人行道与地下道的地板下安装电子感测器与能量采集装置，就能产生足够的电力来为看板与灯光供电。即使是白色家电也能从这些整合的结构性电子中获益。例如洗衣机机身即可作为控制。

电动汽车特别需要结构性电子，IDTechEx的研究人员认为，在汽车、建筑物以及其他结构表面安装一层由感测器组成的“智慧皮肤”(smartskin)，可执行越来越多的功能，包括无处不在的感测、产生以及储存电能。智慧皮肤的另一个例子是绝缘纤维复合材料，可用于分散掉飞机周围的雷击。

是不同的雷击。

IDTechEx的研究报告中所涵盖的结构性技术范围包括模内(in-mold)电子、智慧皮肤、结构健康监测到承重结构的3D列印、结构性元件、结构超材料以及能量采集等。

如今可确定的是电缆的绝缘保护已能利用结构性电子来取代，从而使印刷电路板的制造更加智慧与弹性。其共同的因素在于节空间、重量与成本，同时提高可靠性。

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