傳感新品
【湘潭大學/天津理工大學:研發高靈敏度、高穩定性的比色氣凝膠氣體傳感器!】
研究內容
環境中甲酸蒸汽的檢測對人類健康和安全極為重要。利用金屬有機框架(MOFs)檢測氣體分子是一種有吸引力的策略。然而,具有高靈敏度和機械穩定性的基于MOFs的氣體傳感器的合理設計和構建仍然是一個重大挑戰。
湘潭大學易蘭花、天津理工大學王鐵和薛振杰報道了一種通過冰模板輔助、MOFs顆粒組裝的比色氣凝膠傳感器的簡單方法。結果顯示,與用于檢測甲酸分子的傳統薄膜傳感器相比,氣凝膠傳感器表現出8倍的檢測下限、15倍的低濃度靈敏度、34倍的響應時間和更高的穩定性。
研究要點
要點1.作者利用冰模板輔助策略,將MOF顆粒與化學響應染料作為指示劑組裝成3D多孔結構,該結構被構建為比色氣凝膠傳感器(CAS),實現檢測結果的高靈敏度、快速響應和可視化。
要點2.交錯薄片結構提供了流動氣體的高空氣體積進氣,為高度流動的目標分子產生足夠的接觸反應概率。此外,交錯的薄片結構提供了傳感器的抗應力性、增強了機械穩定性。
要點3.動態響應實驗表明,與用于檢測甲酸分子的傳統薄膜傳感器相比,氣凝膠傳感器表現出8倍的檢測下限、15倍的低濃度靈敏度、34倍的響應時間和更高的穩定性。
該方法在快速實時檢測目標分子方面顯示出巨大的潛力,并在各種氣敏材料的結構構建中表現出優異的性能。
研究圖文
圖1.(a)MOFs組裝膜和(b)MOFs裝配氣凝膠的氣體分子的機械穩定性和吸附效率的示意圖。
圖2.(a)比色膜傳感器和氣凝膠傳感器的組裝過程示意圖。(b)苯酚紅@ZIF-8-PVA化合物的合成原理,氫鍵接枝的PVA作為粘合劑聚合物來穩定組裝的ZIF-8結構,堿性苯酚紅與ZIF-8鍵合。(c)薄膜結構的低倍和高倍SEM。(d)不同ZIF-8-PVA含量的濃度因子的氣凝膠結構的低倍和高倍SEM。(e)各種氣凝膠結構的層間距;插圖:氣凝膠結構的層間距離的變化趨勢示意圖。
圖3.(a)壓縮變形試驗圖(上);測試前后支撐79 g重量的薄膜和氣凝膠結構的光學照片。(b)濃度因子和變形之間的關系。(c)氣凝膠結構的壓縮應力-應變曲線。(d)氣凝膠-0.80、0.25和0.17三種典型結構的COMSOL力學模擬顯示了在外應力作用下的應力分布和位移分布。
圖4.(a)基于比色變化檢測甲酸的傳感機制。(b)色差圖的制作過程的示意圖。(c)當暴露于100 ppm甲酸蒸汽時,比色膜和氣凝膠傳感器在不同時間的顏色響應的數值。(d)薄膜和氣凝膠氣體傳感器的響應靈敏度(左,黑線)和變色程度(右,白線)。變色度=(EDs-100/EDs-200)×100%,EDs-100是比色傳感器在8分鐘后的平衡檢測值。EDs?200是暴露于200 ppm甲酸蒸汽的比色傳感器的平衡檢測值。(e)COMSOL氣體濃度場模擬。
圖5.(a)ZPP薄膜和ZPP氣凝膠暴露于不同濃度甲酸蒸汽的色差圖。(b,c)ZPP膜和ZPP氣凝膠結構的ED值顯示為甲酸蒸汽的濃度范圍為12-160 ppm;甲酸蒸氣的線性檢測范圍為12至60 ppm,R2 Aerogel=0.9995,R2 Film=0.9717。(d)ZPP膜和ZPP氣凝膠結構的單位濃度響應靈敏度。(e)比色響應偏差的再現性分析,評估氣凝膠和膜傳感器在暴露于來自不同批次樣品的60 ppm甲酸蒸汽時的穩定性。(f)當暴露于濃度為60 ppm的各種氣體化學分子、濃度為1000 ppm的CO2和純N2時,評價氣凝膠傳感器的比色響應。(g)比色氣凝膠傳感器在不同溫度下暴露于60 ppm甲酸蒸汽時進行測試。
傳感動態
【事關資助!深圳開展2024年度智能傳感器產業扶持計劃項目預征集】
為落實《深圳市關于推動智能傳感器產業加快發展的若干措施》,我局擬于2024年度財政扶持專項中新設智能傳感器扶持計劃。為做好2024年度預算管理,我局擬先行開展項目預征集工作,具體通知如下:
一、扶持方向
本年度擬開設2個扶持方向:
(一)標準認證補貼項目:支持智能傳感器相關企業開展包括但不限于AEC-Q100(IC)、101(分立器件)、102(光電分立器件)、103(傳感器)、104(多芯片組件)、200(被動組件)可靠度標準,ISO/TS 16949、ISO26262體系的培訓與認證。
(二)上下游聯合攻關獎勵項目:鼓勵傳感器應用企業結合自身需要,聯合研發企業,共同研發智能傳感器產品(含芯片、模組等)。
二、申報要求
(一)標準認證補貼項目
1.企業于2021-2023年已經通過包括但不限于ISO/TS 16949、ISO26262體系的培訓與認證或其產品已經通過AEC-Q100(IC)、101(分立器件)、102(光電分立器件)、103(傳感器)、104(多芯片組件)、200(被動組件)等可靠度標準認證。
2.企業2022年智能傳感器產品營收規模達1000萬元以上的企業或智能傳感器業務營收占公司總營收比重達30%以上。
(二)上下游聯合攻關項目
1.項目所涉及的智能傳感器芯片(含SoC、SiP等形態的芯片)或模組應由申報單位和其聯合申報方共同研發,在深圳行政區域內(含深汕特別合作區)完成設計或生產。
2.申報主體或其聯合申報方應擁有申報產品的完全自主知識產權。
.申報主體與其聯合申報方應為產業鏈上下游企業關系,其中一方應為項目產品的應用方,且雙方之間在2022年內針對項目所涉及產品的實際采購/銷售額應大于4000萬元(以銷售方回款金額為準)。
4.項目所涉及產品的開發周期時間應于2020-2022年。
【敏芯股份定增申請已受理:聚焦MEMS傳感器,已實現MEMS 傳感器全生產環節國產化】
蘇州敏芯微電子技術股份有限公司董事會于8月18日發布公告,公告稱,該公司定增申請已受理。
同壁財經了解到,發行人是一家以 MEMS 傳感器研發與銷售為主的半導體芯片設計公司,目前主要產品線包括 MEMS 麥克風、MEMS 壓力傳感器和 MEMS 慣性傳感器。經過多年的技術積累和研發投入,公司在上述 MEMS 傳感器芯片設計、晶圓制造、封裝和測試等各環節都擁有了自主研發能力和核心技術,同時能夠自主設計為MEMS 傳感器芯片提供信號轉化、處理或驅動功能的 ASIC 芯片,并實現了 MEMS 傳感器全生產環節的國產化。
MEMS系統通過將微傳感器、微執行器、微電源、機械結構、信號處理、控制電路、高性能電子集成器件、接口、通信等子系統集成在一個微米甚至納米級的器件上,從而達到電子產品的微型化、智能化、低成本、低能耗、易于集成和高可靠性。MEMS是一種革命性的新技術,廣泛應用于醫療、汽車、通信、國防、物聯網、智能設備、航天航空等高新技術產業,已經成為一項關系到國家的科技發展、經濟繁榮和國防安全的關鍵技術 。
萬物互聯時代推動MEMS行業持續成長,上游零部件充分受益。MEMS系統通過將微傳感器、微執行器、微電源、機械結構等子系統集成在一個微米甚至納米級的器件上,從而達到電子產品的微型化、智能化、低成本、低能耗、易于集成和高可靠性,應用領域廣泛,萬物互聯大趨勢下成長動能充沛,根據Yole數據,2020年全球MEMS市場規模為121億美元,預計到2026年,市場規模將達到約182億美元,CAGR為7%。
隨著5G、AIOT、汽車電子等新一輪的需求成長,半導體市場將迎來長達5-10年的需求周期,將帶動半導體測試探針市場規模穩定增長 。終端芯片需求持續旺盛,推動半導體測試探針市場空間成長。受益于行業成長、半導體產業轉移以及設備國產化的產業大趨勢,國內半導體測試設備快速成長。
MEMS產品的應用領域廣泛,市場規模快速成長,通信、消費電子領域提供主要增長動能。根據Yole Development的報告,2020年全球MEMS傳感器市場規模為121億美元,預計到2026年增長至182億美元,年復合增長率約為7%。中國作為MEMS下游應用最廣泛市場,市場增速高于全球市場平均增速。
從該公司近五年的財務數據來看,其中3年的營業總收入同比是增長的,增量一般;這五年的歸母凈利潤表現一般;近5年凈資產收益率表現良好,盈利水平良好。
【歌爾股份:歌爾微的上市工作在正常開展中】
有投資者在投資者互動平臺提問:歌爾微上市進程如何?
歌爾股份(002241.SZ)8月21日在投資者互動平臺表示,歌爾微的上市工作在正常開展中,具體可以關注交易所的相關信息披露。
2017年10月,歌爾微電子有限公司成立,前身為歌爾股份有限公司微電子事業群。2021年1月變更為歌爾微電子股份有限公司。
公司是一家以MEMS器件及微系統模組研發、生產與銷售為主的半導體公司,業務涵蓋芯片設計、產品開發、封裝測試和系統應用等產業鏈關鍵環節,可為客戶提供“芯片+器件+模組”的一站式產品解決方案。公司主要產品包括MEMS傳感器和微系統模組,廣泛應用于智能手機、智能無線耳機、平板電腦、智能可穿戴設備和智能家居等消費電子領域及汽車電子等領域。
【英國計劃斥資1億英鎊購入數千顆AI芯片 已與英偉達進入談判后期】
為了在全球計算能力競賽中趕上其他國家,英國計劃斥資1億英鎊(約合1.3億美元)購入數千顆高性能AI(人工智能)芯片。
當地時間8月20日,據英國《每日電訊報》報道,英國政府官員已經與英偉達、AMD和英特爾等IT巨頭展開討論,以建立國家級的“AI研究資源”,進一步推動首相里希·蘇納克(Rishi Sunak)想要將英國打造成AI領域全球領導者的計劃。
據了解,由科學資助機構英國研究與創新署(UK Research and Innovation)牽頭的這項工作已進入與英偉達談判的后期階段。英偉達芯片能夠為ChatGPT等AI模型提供動力,英國政府計劃向其采購多達5000個GPU,尚不清楚英國政府將購入的芯片型號。目前,英偉達未對此事做出回應。
英國政府已將1億英鎊撥款至這一項目,不過,該撥款還不足以滿足英國政府在AI領域的雄心壯志,政府官員們正督促英國財政大臣杰里米·亨特(Jeremy Hunt)在未來幾個月內為該項目提供更多資金。一位了解該計劃的官員對英國《衛報》表示,1億英鎊資金的投入和歐盟、美國等競爭對手相比太少了。
英國政府計劃將本次購買的GPU用于建設“AI研究資源”,并希望能于明年夏天之前投入使用。同時,政府官員們也在考慮建設一個由政府或國家機構資助和開發的“主權機器人”,并尋找在公共服務領域(如國民醫療服務體系)推動AI應用的方法。
今年年初,由于一份政府委托的評估報告警告稱,英國在全球超級計算機競賽中已然落后,英國政府在布局人工智能方面動作頻繁。
據《每日電訊報》3月7日報道,該報告指出,英國整體計算能力在全球排行榜上已從2005年的第三位降至2022年的第十位,研究人員能夠使用的高端英偉達芯片不到1000個,政府應盡快提供至少3000個“頂級規格”的GPU。
隨后,亨特也在今年3月表示,英國政府將在5年內花費超過9億英鎊用于人工智能和超級計算機研發。據稱其中會有略多于5000萬英鎊被用于人工智能領域研發,但隨著全球AI軍備競賽升級,預計該數字將上升至7000萬英鎊到1億英鎊之間。
就在上周,據英國《金融時報》8月14日報道,沙特阿拉伯和阿拉伯聯合酋長國加入了全球AI軍備競賽,正在購買數以千計的英偉達AI芯片。據了解,沙特阿拉伯已經通過阿卜杜拉國王科技大學(Kaust)購買了至少3000枚英偉達H100芯片,阿聯酋也購入了一批新的英偉達芯片。
今年5月,英國政府又發布了一項名為“國家半導體戰略”(National Semiconductor Strategy)的新戰略,宣布在未來10年內為半導體產業提供10億英鎊支持,以提升英國在芯片設計研發和化合物半導體方面的優勢。但一家英國初創企業對英國《衛報》表示,總計10億英鎊的扶持資金還不及一家基本半導體工廠的成本。
此外,蘇納克一直在積極地讓英國成為AI監管的全球大本營。今年6月,蘇納克表示,英國將于今年秋天舉辦全球首屆人工智能安全峰會,希望此活動能夠促成政府與頂尖人工智能公司之間就技術發展達成國際協議。
【工信部:到 2025 年,物聯網新型基礎設施標準體系基本建立】
8 月 18 日消息,從工信部獲悉,為充分發揮標準對物聯網新型基礎設施的引領規范作用,持續完善物聯網新型基礎設施技術和標準體系,工信部組織有關單位編制完成了《物聯網新型基礎設施標準體系建設指南(2023 版)》(征求意見稿)。
征求意見稿顯示,到 2025 年,物聯網新型基礎設施標準體系基本建立。新制定國家標準和行業標準 30 項以上,助推物聯網新型基礎設施建設的作用進一步凸顯;支持社會團體自主制定和發布團體標準,實施先進團體標準應用示范;參與制定國際標準 10 項以上,為推動物聯網產業全球化發展提供有力支撐。
征求意見稿規定,組織推動物聯網全產業鏈上的企業、高校、研究機構等加強標準化工作協同;加強物聯網標準驗證、檢測、成果轉化等公共服務平臺建設,鼓勵地方出臺物聯網標準公共服務能力建設的政策措施;建立物聯網標準實施效果評估制度,根據評估結果及時修訂完善相關標準,保證標準的實用性和時效性;加快物聯網國際標準轉化,提升國內和國際標準關鍵指標的一致性程度。
審核編輯 黃宇
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