傳感新品
【北京化工大學:研發仿生皮膚的類海膽微結構柔性電子器件,實現超靈敏人體交互傳感!】
柔性電子傳感器在智能軟機器人、可穿戴醫療診斷、人機界面等領域具有巨大潛力,因而引起了人們的廣泛關注。然而,由于傳感材料的電阻變化有限、傳感材料與相應接觸電極之間的接觸電阻變化有限、彈性體基體的彈性模量較低等限制,柔性電子傳感器要實現為長期人體運動監測和微小電生理信號檢測提供高靈敏度、快速響應時間、可靠的循環穩定性、較低的檢測限和較寬的傳感范圍,目前仍具有挑戰性。
北京化工大學張立群院士、萬鵬博教授等人受人體皮膚棘微結構可實現高度靈敏的觸覺感知的啟發,通過面對面組裝聚己二酸丁二醇酯-聚氨酯(PBAPU)彈性體基體與涂有導電MXene的海膽狀微結構,以及印刷叉指電極的PBAPU彈性體基底,制備了一種柔性電子傳感器用于人體運動監測和微小電生理信號檢測。PBAPU彈性體基體具有出色的拉伸強度(18.87 MPa)、高拉伸性(1190%)和與人體皮膚相當的彈性模量(1.7 MPa)。組裝后的柔性電子傳感器具有高靈敏度(高達784.02 kPa?1)、低傳感極限(0.12 Pa)和可靠的循環穩定性(15000個周期),適用于智能人機界面。此外,PBAPU還具有高效的光熱加熱性能,可實現高效的光熱治療。
【柔性電子傳感器的制備】
對于高度敏感的人體皮膚,表皮和真皮中的棘微結構在傳感信號放大和傳輸中發揮著重要作用。作者受高靈敏度人體皮膚微結構的啟發,以天然菊花花粉粒微結構為模板,在PBAPU彈性體基體上引入涂有導電MXene的海膽狀微結構,制造出了一種柔性多功能電子器件,用于人體運動監測和微小電生理信號檢測。PBAPU彈性體是以聚己二酸丁二醇酯(PBA)為軟段,4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)為硬段,1,4-丁二醇(BDO)為擴鏈劑制備而成。該基體具有出色的拉伸強度(18.87 MPa)、高拉伸性(1190%)和與人體皮膚相當的彈性模量(1.7 MPa)。因此,其能與人體皮膚高度貼合,展現出了在可穿戴柔性電子器件中的應用潛力。
【柔性電子傳感器的傳感性能】
當MXene濃度較低時,導電路徑可能無法完全構建,但過量的MXene可能覆蓋微觀結構,導致相對較低的靈敏度。研究發現,當MXene濃度為0.12 mg cm ?2時,該柔性電子傳感器的傳感靈敏度可達784.02 kPa ?1,寬響應范圍高達300 kPa,并且在相關的不同壓力下可以保持可靠的傳感響應。即使在測試了約15000個周期的循環傳感響應后,傳感器仍顯示出優異的傳感穩定性,在可穿戴設備的長期人體健康監測中具有巨大潛力。此外,該傳感器具有快速的傳感響應時間和恢復時間(11/10 ms),表明其具有低傳感延遲和快速響應能力的特點。該傳感器能夠快速響應一朵花(質量為1.2 mg)產生的外部壓力(0.12 Pa),展現出了較低的傳感極限。
圖2 柔性電子傳感器的傳感性能
【柔性電子傳感器的多功能應用】
由于該柔性電子傳感器具有高靈敏度、寬傳感范圍、較低傳感極限、快速響應時間和可靠的周期穩定性等特性,可用于人體運動監測(如肘部彎曲和閉塞)和微小電生理信號檢測(如肌電圖和心電圖傳感信號)。此外,包含涂有MXene納米片海膽狀微結構的PBAPU彈性體基體在近紅外光功率密度為0.50 W cm ?2的照射下,從室溫到53.1°C只需約80秒,展現出了可靠的光熱能力和快速加熱速率,同時還具有可控溫度調節和出色的光熱穩定性,可實現長期健康傳感診斷和關節炎的及時治療。這為設計和制備具有可靠傳感能力和高效光熱治療性能的多功能柔性電子器件,用于潛在的健康診斷傳感和醫療鋪平了道路,在智能電子皮膚、智能人機交互和個性化健康監測方面展現出巨大潛力。
圖3 柔性電子傳感器用于人體運動監測
圖4 柔性電子傳感器用于光熱治療
受人體皮膚高敏感微結構的生物啟發,作者設計并制造了一種柔性舒適的多功能類皮膚傳感器,用于實時個人健康監測和及時光熱治療。該傳感器具有寬工作范圍、超高靈敏度、低檢測限、快速響應/恢復時間和出色的循環穩定性。此外,PBAPU彈性體基體還表現出快速的光熱加熱速率、可控的溫度調節和卓越的光熱穩定性。因此,這項工作為探索具有優異傳感性能和按需光熱治療能力的高性能柔性電子產品開辟了新的視野,為個性化健康監測、智能人機界面和實時集成提供了理想的策略。
傳感動態
【國內聲學傳感器龍頭瑞聲科技上半年凈利腰斬?】
24日,港股上市公司瑞聲科技披露業績,上半年凈利同比腰斬。
公告顯示,2023年上半年,瑞聲科技收入92.19億元,同比下滑2.0%;凈利1.50億元,同比大降57.1%;毛利率14.1%,下滑4.8個百分點。
來源:公告
對于毛利率下降,瑞聲科技指出,主要由于2023年第一季度全球智能手機市場需求依舊疲弱,以及毛利率相對較低的業務收入占比提升。
瑞聲科技是一家提供感知體驗解決方案的公司,主要覆蓋聲學、光學、觸感、傳感器及半導體、精密制造等。
分業務來看,上半年聲學業務收入33.2億元,同比減少19.9%;光學業務收入17.7億元,同比減少4.4%;電磁傳動及精密結構件業務合并錄得收入36.2億元,同比增長23.4%;傳感器及半導體業務收入4.94億元,同比增長3.2%。
【蘇奧傳感發布上半年業績,凈利潤5796.65萬元,增長32.03%】
蘇奧傳感(300507.SZ)發布2023年半年度報告,該公司營業收入為4.47億元,同比增長7.70%。歸屬于上市公司股東的凈利潤為5796.65萬元,同比增長32.03%。歸屬于上市公司股東的扣除非經常性損益的凈利潤為2705.18萬元,同比減少15.84%。基本每股收益為0.07元。
報告期內,公司積極響應汽車“新四化”的要求,加快拓展新能源業務,迅速發展了一批優質的客戶,其中汽車整車生產企業包括小鵬汽車、蔚來、理想汽車、比亞迪、長城汽車、零跑汽車、深藍汽車等,現一級配套供應商有國內某動力電池頭部企業、長城蜂巢、蔚然、上汽伊控、上海電驅動、舍弗勒、合肥巨一、大洋電機、匯川、中車等客戶。
未來公司將進一步加大市場開發力度及技術研發投入,不斷提高產品質量及生產效率,努力實現公司在新能源領域新的業績增長點。
【Apple Watch將添加顏色傳感器,讓表盤主題與衣物更搭配】
蘋果正在考慮為未來的Apple Watch型號添加顏色采樣傳感器,以使表盤能夠與用戶的表帶和衣物顏色相匹配。
在美國專利和商標局本周授予的一項名為“Electronic Devices with Color Sampling Sensors”的專利中,蘋果描述了如何利用Apple Watch顯示屏下的光傳感器測量外部物體的顏色,旨在將當前顯示的表盤背景顏色與佩戴者的服裝和表帶顏色相匹配。
該專利解釋了如何通過發射一系列紅、綠和藍光向放置在視線中的外部物體,如相機、接近傳感器、環境光傳感器、指紋傳感器或其他基于光的屏下傳感器,測量RGB反射水平來采樣顏色。
手表中的控制電路隨后會將顏色樣本應用于特定的表帶算法,并將其與預先確定的表帶顏色列表進行匹配,而特定于服裝的算法則會將其與特定色域內的服裝進行匹配。
在對可能的顯示顏色施加約束之后,控制電路會在Apple Watch的表盤背景上模擬采樣顏色,以實現統一的外觀。
與任何已提交的專利一樣,所描述的技術不太可能在不久的將來或根本不會應用于任何Apple Watch上,但它確實展示了蘋果正在探索的方式,使其旗艦智能手表成為一個更具顏色協調性的時間工具,同時也是一個健康和健身設備。
蘋果一直在研究如何擴展Apple Watch中的傳感器范圍,目前已包括心率跟蹤、不規則心律通知、ECG應用程序、血氧測量、跌倒檢測等。
2020年,首席執行官蒂姆·庫克表示,蘋果在使用這款設備方面仍處于“早期階段”,他指出公司正在實驗室中測試“驚人的”功能,盡管并非所有功能都會面世。庫克說:“想想你的車里有多少傳感器,可以說你的身體比你的車更重要。”
在今年2月,古爾曼報道稱,蘋果在非侵入式血糖監測技術方面取得了重大進展,使糖尿病患者和其他人能夠在不需要扎針進行血液測試的情況下測試血糖水平。然而,據說還需要幾年時間才能將其引入未來的Apple Watch型號中。
【茅臺集團與華為簽署深化戰略合作協議,將打造智能制酒標桿基地】
8 月 28 日消息,華為今日發布公告,8 月 27 日,茅臺集團與華為在茅臺國際大酒店簽署深化戰略合作協議,雙方將在深化“智慧茅臺”工程領域,探索白酒行業工業互聯網創新應用、現代化管理建設等方面務實合作,實現共贏發展。
根據協議內容,雙方將基于各自優勢,繼續深化茅臺云、園區網絡等 ICT 領域的合作,共建茅臺智慧園區、白酒行業數字化轉型樣板點、行業信息技術應用創新示范案例,打造綠色、低碳、節能的智能制酒標桿基地、工業互聯網平臺,并持續優化工業互聯網融合發展生態。積極深化企業管理、供應鏈數字化管理及人才培養等方面的合作。秉持互相尊重、互惠互利、自愿平等、開放公平、優勢互補、互利共贏的原則,共同攜手推動茅臺集團與華為高質量發展。
早在 2020 年,茅臺與華為就簽訂了戰略合作協議,共同推動茅臺的數字化轉型。此次深化戰略合作協議的簽署,預示著雙方將繼續拓展合作領域,提高合作層次,加速推進茅臺集團數字化轉型。
【西部這城市投資11億元建設光子傳感產業聚集區】
作為“追光計劃”的重要組成部分,位于西安高新區的光子傳感產業聚集區項目中的光子傳感園于8月23日正式動工興建。這一項目的啟動,標志著西安高新區打造的一個光子平臺、兩個龍頭項目、N個光子上下游項目聚集的光子傳感聚集區四大板塊項目全部開工建設,也預示著陜西在光子傳感領域邁出了堅實的一步。
光子傳感園由西安中科光機投資控股有限公司(以下簡稱“西科控股”)投資建設,總投資額達11億元,占地面積100畝。“追光計劃”是陜西為打造全球光子技術原始創新高地、國家光子產業發展主陣地和具有全球影響力的光子產業生態高地而實施的重大舉措,而光子傳感產業聚集區項目,是陜西“追光計劃”的重要組成部分。牽頭單位之一的西科控股致力于構建從“種子+初創+成長+騰飛”的光子硬科技企業全生命周期的全鏈條特色園區,打造“共性技術研發+硬科技冠軍企業+硬科技生態服務”的閉環生態體系。
陜財投副總經理趙建房在致辭中表示,“光子傳感園是西科控股在光子三大重點產業領域的戰略布局之一,也是首個以扶持硬科技企業科創板IPO為目標,打造硬科技’IPO’企業聚集地的‘騰飛之園’,對于加快產業集聚,推動‘四鏈融合’,實現光子產業鏈上下游企業融通發展,培育千億級光子產業集群有著極其重要的作用。”
(光子傳感產業聚集區“1+2+N”項目情況概覽)
光子傳感聚集區項目亮點是以1個光子傳感公共平臺(陜西光電子先導院)為核心,2個光子傳感龍頭企業(唐晶量子、立德紅外)為牽引,吸引N個光子傳感企業聚集發展,形成“1+2+N”的光子產業發展格局。這一創新模式將確保光子產業鏈企業“長得大、留得住、引得進”,為光子傳感產業方向的優秀企業培育和加速發展提供更好的科技空間。
光子傳感園位于西安高新區長安通訊產業園兆元路東、裕豐路南,總建筑面積約13萬平米。主要建設生產廠房、孵化器及配套設備用房等。并持續為園區內企業提供全方位的服務、支持和發展環境,幫助企業解決在研發、生產和市場拓展等方面遇到的問題,促進企業間的交流與合作。項目建成后,預計可容納約20家科技企業,全面達產后,預計可帶動就業約2500人。
審核編輯 黃宇
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