傳感新品

【中科院北京納米能源所：用于無線混合現實交互的神經形態計算輔助摩擦電電容耦合觸覺傳感器陣列】

觸覺傳感器在軟機器人、人機界面、環境監測、醫療保健等領域實現了多種應用。源自麥克斯韋位移電流的摩擦電傳感器可以主動將機械能轉化為電能，為自供電動態觸覺傳感提供了一種有效的方法，具有高靈敏度、廣泛的材料可用性和易于制造的特點。然而，如何在同一設備上獲得穩定的靜壓檢測是摩擦電觸覺傳感器在人工智能領域應用的一個關鍵科學問題。傳統的無源電容傳感器可用于檢測靜壓。基于TENG的固有電容器模型，將摩擦電傳感器與傳統的無源電容傳感器相結合，可以成為感知靜態和動態觸覺信號的有效策略，具有實時壓力監測準確、功耗低、電路信號處理簡單等優點。

基于觸覺傳感系統和機器學習方法，虛擬現實（VR）技術通過建立三維環境和創建人機界面（HMI）技術，為用戶帶來身臨其境的體驗。人類根據來自不同模態的多個感官信息對物體的判斷可以提高估計精度。具體到視覺和觸覺的組合效果，盡管可以直接獲得視覺信息，但獲得實時觸覺反饋對于虛擬環境中的遠程操作和訓練更為重要。然而，出現了一些挑戰，例如訪問虛擬和真實模型、多通道信息感知和輸出的定量可視化。

與VR的完全虛擬世界不同，混合現實技術呈現出“真實”與“虛擬”的互動性。MR指的是一種身臨其境的技術，它結合了VR和增強現實（AR）的元素。它將數字內容與現實世界環境相融合，允許用戶在意識到物理世界并能夠與物理世界交互的同時操作虛擬對象。這項現實技術是由計算機視覺、圖形處理、輸入系統和提供環境輸入和感知的云計算的進步所推動的。此外，在觸覺傳感器在AIoT領域的實際應用中，輸出信號的處理流程復雜、耗時且效率低下。與基于神經形態計算方法的優化機器學習模型相結合，可以縮短信號處理時間，提高識別精度，有望與HMI深度集成。基于2D材料的突觸晶體管具有離子傳輸距離短、電子傳輸動力學好、遷移率高的特點，在神經形態計算中發揮著重要作用。工作機制是離子遷移和電子-空穴對產生的耦合。

亮點

1. 本工作出了一種集成結構，將用于靜態時空映射的電容傳感器和用于動態觸覺識別的摩擦電傳感器相結合。

2. 一個基于液態金屬的4×4像素的柔性雙模摩擦電-電容耦合觸覺傳感器（TCTS）陣列實現了7毫米的空間分辨率，表現出0.8帕的壓力檢測限和6毫秒的快速響應。

3. 使用基于MXene的突觸晶體管的神經形態計算基于TCTS陣列收集的動態摩擦電信號在90個周期內實現了手寫數字/字母100％的識別準確率，并且在混合現實空間中實現了來自感知多通道觸覺數據的跨空間信息通信。

圖文解析

圖1. 啟用MR交互的機器學習輔助摩擦電電容耦合觸覺傳感器（TCTS）陣列的示意圖。（A） 在AR空間中顯示具有TCTS陣列的手的按壓強度感知反饋的系統的配置。（B） TCTS陣列的結構，包括涂在導電織物帶上的硅橡膠封裝的拱形EgaIn電極的頂部面板和封裝的扁平電極的底部面板，重疊形成16個單位像素。（C） 啟用TCTS的穴位按壓在MR接口中的應用概述。（D） 基于突觸晶體管的神經形態計算策略示意圖。（E） 手寫識別的t-SNE聚類結果。

圖2. TCTS陣列的傳感機制和電輸出特性。（A） 所提出的TCTS具有在電容感測模式中檢測靜態觸覺壓力和（B）在摩擦電感測模式下檢測動態觸覺壓力的能力。（C） 模擬顯示了TCTS單元在機械壓力前后的變形。（D） 在0.8 Pa的靜態檢測極限下的電容響應和恢復。（E）在15.34 kPa的連續機械壓力下電容變化的循環試驗。（F） 接觸通電前后的電位模擬結果。（G） 在0.8 Pa的動態檢測極限下的電壓響應。（H）在0至80 kPa的不同壓力負載下的動態壓力靈敏度。（I） 將這項工作與最近關于觸覺傳感器陣列的其他研究在靈敏度、響應時間和檢測極限這三個關鍵指標上的比較。

圖3. 在靜態觸覺壓力傳感中的應用。（A） 16個TCTS陣列單元的電容和施加壓力之間的關系。（B） 每5秒通過線性電機加載壓力引起的電容變化和靜態保持。插圖顯示了相應的施加壓力。（C–F）光學照片，顯示TCTS陣列上2、10、20和50 g標準砝碼的俯視圖。（G–J）電容變化值顯示了1–16像素的壓力映射統計分布矩陣。

圖4. 用于動態手寫和壓力識別的觸覺神經形態系統。（A） 輸出電壓曲線和（B）手寫數字從0到9的第80個訓練歷元之后實際手寫輸入和預測手寫輸出信號之間的混淆矩陣。（C） 使用t-分布隨機鄰居嵌入（t-SNE）降維方法對體感信息進行可視化。（D） 55個訓練時期后，手寫字母“X”、“J”、“t”、“L”和“U”的輸出電壓曲線、（E）混淆矩陣和（F）t-SNE結果。（G） 輸出電壓曲線、（H）混淆矩陣和（I）t-SNE結果確定了第75個訓練時期后的不同壓力強度，即“更用力”、“輕度”、“中度”和“重度”。

圖5. MR中穴位按壓的演示（A）基于MR的理療過程的系統級方框圖，包括從TCTS陣列獲取輸出電壓信號、模擬信號處理、數字轉換和無線傳輸到Unity中定制開發的應用程序。（B） 相應四個模塊的光學照片，即放在3D打印腳上的TCTS、用于數據收集和模數處理的Arduino、用于信號傳輸的藍牙和作為終端顯示器的HoloLens。（C） Arduino處理后的輸出電壓曲線，呈現四種壓力強度范圍，特別是0–1.5 V（“更用力”）、1.5–2 V（“輕度”）、2–2.5 V（“中度”）和2.5–5 V（“重度”）。（D） 按壓強度的多通道視覺顏色映射。區域I用藍色表示，區域II用紅色表示。（E）當放置覆蓋建模區域的TCTS陣列時，穴位按壓的演示。（F） 不同的視覺顏色來區分壓力感應區域和色調來確定壓力的強度。

傳感動態

【年產23億只溫度傳感器富樂德傳感技術建設項目封頂，明年在浙江麗水投產】

“我宣布：浙江富樂德傳感技術建設項目正式封頂！”6月23日，浙江富樂德傳感技術有限公司傳感技術建設項目封頂儀式在麗水經開區舉行。該項目是麗水經開區接續實施“雙招雙引”戰略性先導工程的又一突破性、標志性成果。麗水市委副書記、市長朱林森宣布項目封頂。

據了解，富樂德傳感技術建設項目總投資約30億元，規劃總用地面積8萬平方米，總建筑面積約12.44萬平方米。項目主要聚焦電動汽車、新能源、光通訊、醫療、家電等5大應用領域，全面開發壓力、流量、射頻、導航、MEMS等多種型號的智能傳感器產品。在經開區提供的“管家式服務”下，項目從開工到封頂僅用了105天，提前22天完成主體封頂。項目預計2025年2月投產，達產后可實現年產23億只高精度溫度傳感器、年產值20億元。

“我們掌握了傳感器的核心材料和技術，全面打造智能化生產線，實現生產系統‘五化’，即自動化、智能化、數字化、可視化、標準化，全面提升傳感器產品的產能和品質，打造國內傳感器領域首家高精度、高技術含量的‘燈塔工廠’，進而打造傳感器產業園，積極投身全球市場競爭。”FerroTec（中國）董事局主席、浙江富樂德傳感技術有限公司董事長賀賢漢在致辭中對項目發展前景充滿信心。近年來，麗水經開區深入踐行“八八戰略”，始終牢記習近平總書記“加快先進制造業基地建設，走新型工業化道路”重要囑托，堅持“發展階段不可逾越、發展階梯可以跨越”理念，搶抓國家集成電路產業發展窗口機遇。把打造特色半導體產業作為改變產業結構、重塑產業體系、助力共同富裕的重大戰略舉措，短短四年“無中生有”培育形成特色半導體產業集群，成功納入浙江省促進集成電路發展規劃，麗水特色半導體產業平臺列入浙江省“萬畝千億”新產業培育平臺，入選浙江省首批示范型數字經濟產業園。目前已經落地半導體項目40個，總投資近700億元，形成了“一園一鏈兩基地”的發展格局。副市長周和平在致辭中表示，特色半導體產業是麗水市委市政府確立的“五大生態產業”之一，是發展新質生產力的重要方向。而富樂德傳感技術建設項目科技實力強、發展潛力強、產業集聚效應強，對于麗水經開區的半導體產業發展具有十分重要意義。衷心希望各方以今天項目封頂為新的起點，倒排工期、掛圖作戰，守好每一道工序、做好每一個細節、把好每一個關口，全力推動項目快建設、快投產、快達效。

富樂德傳感技術建設項目是繼中欣晶圓項目、富樂德半導體產業項目之后，FerroTec（中國）在經開區投資的第三個高端半導體戰略投資項目。三年連投三個大項目，賀賢漢對扎根麗水大發展充滿信心，“這樣的‘經開速度’對半導體行業來說是從來沒有過的，富樂德與麗水的‘雙向奔赴’已經邁進一個新的階段。”他希望帶動更多企業家朋友把大項目、好項目落戶麗水，推動項目集聚發展、產業集群發展，助推麗水半導體產業能級不斷提升。

企業從“愿意投”到“放心投”，再到“連續投”，這是經開區不斷優化投資環境、提升服務水平的生動寫照。近年來，經開區積極實施營商環境優化提升“一號改革工程”，進一步增強政務服務的協同效能，實現“1+1>2”的效能提升，通過把服務鏈建在產業鏈上，創新“鏈長+院長+校長+行長”四長協同的“增值”服務體系，為麗水經開區打造半導體全產業鏈提供了科技、人才和金融支撐。

“富樂德傳感技術建設項目對于打造完整、高效、協同的半導體產業生態體系，建設麗水特色半導體‘萬畝千億’新產業平臺具有十分重要的戰略意義。”麗水經開區黨工委書記、管委會主任劉志偉說，經開區將始終樹牢“無事不擾、有事必到、閉環解決”的理念，全面推進政務服務增值化改革，全力提供更優質的服務、更優惠的政策、更優良的環境，真正讓大家投資安心、生活舒心、發展更有信心。

【浙江景寧年產80萬只電磁閥和壓力傳感器項目有序推進】

位于景寧民族創業園內的浙江思成動力科技有限公司年產80萬只電磁閥和壓力傳感器項目于2023年12月開工建設，經過半年時間的施工建設，目前三棟建筑主體已經成型。

施工現場，工人們在建筑樓頂有序進行鋼筋綁扎、混凝土澆筑等施工作業，現場一派爭分奪秒、熱火朝天的建設景象。目前，三號樓已經結頂，二號樓正在加蓋最后一層，一號樓正在進行主體結頂工作。

據浙江思成動力科技有限公司總經理李天祥介紹，前段時間連續降雨，為確保施工安全，施工團隊沒有冒雨進行作業，這導致施工進度受到了一定的影響。“在這個時間節點，我們大概拖了將近一個月左右時間。但后面的工期會加快進度，把一些附屬設施和景觀提前完成，趕上之前的工期。”李天祥介紹說。

浙江思成動力科技有限公司年產80萬只電磁閥和壓力傳感器項目由溫州臺雅汽車電子有限公司投資建設，總投資1.2億元，占地19.6畝，園區主要分為實驗車間、生產車間、倉儲物流三大區塊。全面達產后可實現年產值1.5億元，年繳稅600余萬元，計劃于7月底主體結頂全部完成，年后陸續進入投產狀態。

【韓國成像雷達公司bitsensing融資2500萬美元 繼續開發4D雷達技術】

據外媒報道，韓國成像雷達公司bitsensing宣布已籌集2500萬美元，以將其汽車4D雷達技術擴展到智能城市和健康應用領域。

憑借此次B輪融資，bitsensing還將擴大運營規模、投資研發以及探索其4D雷達技術的新市場。無人駕駛汽車的車規級技術還可用于智能城市應用（例如智能交通燈）和健康技術應用。

bitsensing最新一輪融資得到了韓國開發銀行（Korea Development Bank）、HL Mando Corporation、韓國中小企業銀行（Industrial Bank of Korea）、Aju Capital、Life Asset Management和SCL Investment等頂級投資者的支持。這是HL Mando Corporation連續第四次參與bitsensing的融資計劃。

bitsensing首席執行官Jae-Eun Lee博士表示：“我們堅信我們的尖端雷達解決方案將對眾多行業產生變革性影響，并希望讓‘雷達無處不在’成為現實。我們很高興能得到投資者的支持，這輪融資將加速bitsensing下一階段的增長。憑借這筆新投資，我們將專注于進一步開發技術，擴大產品供應，并增強我們的全球市場影響力。”

通過提供高分辨率4D成像，bitsensing的成像雷達產品改變了自動駕駛汽車了解周圍環境的方式。其陣列圖案技術和雷達信號處理算法的覆蓋范圍超過300米，提高了可靠性。角雷達產品為自動駕駛汽車系統提供了環繞檢測解決方案，與傳統雷達相比，檢測范圍提高了50%。

bitsensing的交通洞察監測傳感器（TIMOS）是一款一體化交通傳感器，將AI計算設備集成到智能交通系統（ITS）解決方案中。該傳感器可實現12條車道的可視性和智能信息、車輛類別檢測（即汽車、摩托車等），以及識別一系列安全問題，包括橫穿馬路、逆行、超速和靜止車輛。它目前已在六個國家/地區使用，包括韓國Nonsan-Cheonan高速公路。

bitsensing的雷達還應用于數字健康應用服務，專注于睡眠護理。其雷達可監測睡眠質量、呼吸暫停事件、肢體運動，還提供睡眠評分、摘要和生活方式建議等數據分析。該公司在2022年的A輪融資中籌集了1000萬美元，自成立以來已籌集了4600萬美元（包括本輪）。

【投資超1800億遲遲無法運營！三星得州芯片工廠2026年才能投產】

6月24日消息，據媒體報道，三星電子在美國得克薩斯州泰勒市投資的芯片工廠項目遭遇投產延期。

原計劃于2024年投入運營的新工廠，現在預計要推遲至2026年才能全面啟動生產。

該工廠是三星在美國的第二座芯片制造廠，其建設始于2021年，最初計劃投資170億美元，但據最新報道，總投資額已增至250億美元，折合人民幣約1819.94億元。

成本的大幅上升主要歸因于材料成本、施工成本和其他間接費用的增加，盡管施工工作可能在明年完成，三星計劃在2026年才開始生產4納米及更先進的芯片。

三星此前已宣布將在泰勒市建立第三座芯片工廠，預計兩座工廠的總成本可能達到440億美元。

三星的這一投資項目是美國《芯片和科學法案》的一部分，該法案旨在促進美國本土的芯片設計和制造能力，以減少對外部供應鏈的依賴，三星因此獲得了美國政府64億美元的資金支持。

得克薩斯州泰勒市的新工廠預計將為當地創造1.7萬個建筑崗位和4500個制造業崗位，對當地經濟產生顯著影響。

得克薩斯州交通部還特別開通了名為“三星高速公路”的新四車道高速公路，以改善泰勒工廠與奧斯汀工廠之間的交通連接。

審核編輯 黃宇