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家电控制创新:PEDOT 是未来发展的正确选择

作者:Jeff Nagy
业务发展经理

在过去的十年中,现代技术推动了效率的飞跃式提高,并让我们更轻松地操作恒温器、家电和娱乐系统等日常必需品。过去需要按下按钮或转动旋钮的操作,现在只需用手指轻轻触摸即可完成,这一切都要归功于电容式开关和导电传感器的创新功能。

如今,消费者在管理个人生产力任务时更喜欢使用一键式的智能手机应用程序,而这正是推动这场革命的主要动力。随着对联网家用电器的需求持续增长,这种效率趋势也正在迅速传播到家电市场。Statista 目前预计,到 2024 年,超过 57% 的美国住宅将至少配备一台智能家居设备,而 Grand View Research 预计,2022 年至 2030 年,全球智能家电市场将以 8.6% 的复合年增长率扩张。与此同时,政府和消费者不断倡导更加环保的设计和节能可持续性。

随着智能家电及其人机界面 (HMI) 受到越来越多的关注,Molex莫仕仍处于最新进展的前沿。一个典型的示例:我们利用 PEDOT(聚苯乙烯磺酸盐或聚(3,4-乙撑二氧噻吩)的缩写),帮助当今的制造商比以往更快、更轻松地创造各种现代 HMI。这项突破性的新技术正在颠覆智能家电设计。

不断发展的家电控制创新

要充分理解 PEDOT 为何如此具有优势,首先需要了解电容式触摸开关与传统机械式薄膜开关技术的不同之处。由于以往的薄膜开关技术通常由两层导电线路组成,因此用户需要用力按压开关,让这两层相互接触,从而闭合电路。

相比之下,电容式触摸开关的工作原理类似于电导率传感器,在某种程度上近似于智能手机触摸屏。电容是指电荷的存储。当手指触摸电容式开关时(即使只是轻轻触摸),电容式触摸微处理器会识别手指,然后立即根据预编程的指令执行动作。

多年来,由于认识到电容式触摸开关为无数客户带来的好处,Molex莫仕一直密切关注这方面的创新。这些开关适应性强,没有移动部件,因此使用寿命更长,并且可以通过编程来控制各种消费设备和电器。它们还可以使用多种不同的技术和基材来制造,既可以在传统的印刷电路板 (PCB) 上,也可以采用柔性印刷电路 (FPC)(如由聚酰亚胺或聚酯制成的电路板)。

然而,材料的选择可能会带来一些重要的限制,而 PEDOT 或许有助于克服这些限制。例如,早期的电容式触摸开关使用氧化铟锡(ITO)作为导电合金。由于 ITO 沉积为透明薄膜,因此非常适合由发光二极管 (LED) 提供背光的开关。但可惜的是,它也相当脆弱。因此它不容易适应当今消费电器的复杂形状。此外,它还使用成本较高的减材工艺,通过蚀刻 ITO 层来制造必要的开关电路。

PEDOT 的性能优势

虽然 ITO 仍然是触摸屏或需要超清晰可见性的黄金标准,但设计现代家电控制的工程师们已经开始寻求其他选项,以提供可靠的导电性、透明度、灵活性和节省成本的工艺效率。在所有这些领域,PEDOT 都颇具前景。

PEDOT 较长的正式名称反映了它在设计方面同样具有诸多优点。这种可印刷的液态有机聚合物最初用作照相胶片的抗静电剂。事实证明,干燥后的 PEDOT 仍然非常柔韧。此外:

  • 它提供了对触摸敏感的设计适应性。
  • 它通过增材工艺进行沉积,与 ITO 所使用的减材方法相比,该工艺更具成本效益,且减少浪费。
  • 它几乎无色,可打造半透明的电路,使其成为背光应用的理想选择。
  • 它可以应用于聚酯基材的透明区域。
  • 它耐受高温应用,例如厨房炉灶所需的传感器功能。
  • 当与银墨水结合时,它可以用来制造完整的电路,并实现良好的光学透明度和导电性。

智能传感器、智能家居

由于上述出色的特性,PEDOT 传感器是支持各种节省空间的背光技术的完美选择,并能够适应当今家电的流线型外形和专业化功能。PEDOT 为当今的制造商提供:

  • 设计电器曲面的选项。
  • 现代外观和增强的背光按键可见性。
  • 家电控制键盘设计可保持信号完整性,同时适应日益紧张的空间限制。

由于在厨房、卧室、洗衣间和其他地方增设响应式触摸开关的机会比比皆是,PEDOT 正在成为集成智能家居应用的首选。这些应用中的导电传感器需要具备足够的多功能性,耐受频繁的互动,从而打造时尚而实用的电器控制外观,在无缝融入居家环境的同时依然独具特色。其他化合物可能成本过高或表现不佳,但 PEDOT 能够提供解决方案。

智能家居和智能家电领域的发展要求智能技术与时俱进。在 Molex莫仕,我们一直致力于提供可靠而多功能的产品。客户可以根据需要进行组合,以满足各种不断发展的应用和互联架构。我们经过全面认证的 PEDOT 电容式开关技术可帮助当今的电器制造商和设计工程师突破可能性的界限,更快地将创新功能推向市场,并将高效的新能力送至消费者指尖。

参考资料:

2017-2025 年美国智能家居普及率 · 网页 · 2021 年 · Statista
https://www.statista.com/forecasts/887639/penetration-rate-of-smart-homes-in-the-united-states

智能家电市场规模与份额报告,2030 年 · 网页
https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/smart-home-appliances-market#:~:text=The%20global%20smart%20home%20appliances%20market%20size%20was,rate%20%28CAGR%29%20of%208.6%25%20from%202022%20to%202030

PEDOT

网页·2020 · Clegg, Clegg
https://www.chemistryworld.com/podcasts/pedot/8229.article

可印刷银纳米线和 PEDOT
ACS Appl. Electron. Mater. 2020, 2, 4, 1000–1010

发布日期:2020 年 3 月 18 日

https://doi.org/10.1021/acsaelm.0c00061

版权 © 2020 美国化学会
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaelm.0c00061