南京理工：研發(fā)仿生平滑肌結(jié)構(gòu)設(shè)計高抗撕裂柔性自修復(fù)可拉伸電容傳感器

傳感新品

【南京理工：研發(fā)仿生平滑肌結(jié)構(gòu)設(shè)計高抗撕裂柔性自修復(fù)可拉伸電容傳感器】

柔性聚合物材料在可穿戴電子設(shè)備、軟機器人和生物醫(yī)學(xué)設(shè)備等應(yīng)用中備受關(guān)注。為了延長柔性材料使用壽命并保護其在動態(tài)應(yīng)用環(huán)境中不受磨損，已有大量工作致力于開發(fā)柔性自修復(fù)材料。由于非共價相互作用的鍵能較低，基于可逆非共價相互作用制備的柔性自修復(fù)材料斷裂韌性普遍較低，通常在0.1-1.0 kJ m ?2或更小范圍。

上述內(nèi)在的分子設(shè)計矛盾導(dǎo)致存在微裂紋的柔性自修復(fù)材料在變形過程中很容易斷裂，從而降低、甚至剝奪基于柔性自修復(fù)材料集成的可拉伸設(shè)備的操作穩(wěn)定性。針對上述問題，科研工作者嘗試了很多策略在不同尺度下對柔性自修復(fù)材料進行增韌，包括：在柔性聚合物網(wǎng)絡(luò)中引入共價交聯(lián)中心，利用剛性聚合物構(gòu)建微納相分離結(jié)構(gòu)，或者將剛性填料嵌入柔性聚合物基質(zhì)中來轉(zhuǎn)移局部應(yīng)力。然而，上述策略都會不可避免暗地犧牲材料的柔性。

生物體內(nèi)的平滑肌組織兼具良好的柔性和韌性。分析可知，具有核-殼結(jié)構(gòu)的平滑肌細(xì)胞是其具有柔韌性的核心因素。在應(yīng)力變形過程中，由肌絲構(gòu)成的剛性殼層可增加裂紋尖端附近的能量耗散；同時，內(nèi)核固有的液體特性也可使裂紋在擴展期間鈍化、偏轉(zhuǎn)甚至垂直消除裂紋；兩者協(xié)同作用賦予了平滑肌高韌性。此外，由于液體細(xì)胞基質(zhì)的模量幾乎為零，因此不會增加平滑肌組織的硬度。受此啟發(fā)，作者巧妙地將液體金屬植入到柔性自修復(fù)聚氨酯基體中，成功構(gòu)建了仿平滑肌結(jié)構(gòu)的高抗撕裂柔性自修復(fù)材料，并結(jié)合材料高介電特性的開發(fā)了高靈敏度的可拉伸柔性電容傳感器。

基于前期工作(Mater. Horiz. 2021, 8, 3356.)，團隊首先采取打破結(jié)晶、激活硬相氫鍵的策略成功制備了柔性自修復(fù)聚脲，隨后利用機械剪切誘導(dǎo)取向的策略向其中引入核殼結(jié)構(gòu)的紡錘形液態(tài)金屬微米顆粒；這種顆粒外殼為剛性金屬氧化物，內(nèi)核為在室溫下維持液態(tài)性質(zhì)的鎵銦錫合金，剛性氧化物殼的形成解決了液態(tài)金屬顆粒易團聚的難題，同時氧化殼與聚脲的配位作用也保證顆粒能穩(wěn)定、均勻地分散在聚脲基體中，從而成功地構(gòu)建了柔韌的仿生材料。

類似于平滑肌細(xì)胞，當(dāng)該仿生材料遭受損傷時，金屬氧化物外殼的破裂及氧化外殼與聚氨酯的配位作用的破壞均能帶來機械能耗散，而液態(tài)內(nèi)核能夠使應(yīng)變過程中裂紋偏轉(zhuǎn)并最終消除垂直于應(yīng)變方向的裂紋，從而賦予材料優(yōu)異的抗撕裂性能和斷裂韌性?；谶@種獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠突破理論極限，使得柔性聚脲的斷裂能提高到34.9倍，達(dá)到111.16 kJ m-2，臨界斷裂應(yīng)變提高到12.2倍。值得注意的是，受到不同程度損傷的SSPUGIT甚至能維持與完好樣品相同的斷裂應(yīng)變，這在柔性材料中是極為罕見的。

上述性質(zhì)與材料斷裂行為的改變密不可分。作者通過SEM監(jiān)測了預(yù)缺口試樣加載時裂紋尖端周圍的裂紋演化來研究仿生材料的斷裂行為和增韌機制。對于初始聚脲樣品，其缺口裂紋很容易在水平方向上迅速擴展并穿過整個樣品，形成光滑斷面。相反，當(dāng)仿生復(fù)合材料中的裂紋前進并觸及到伸長的液態(tài)金屬顆粒時，氧化殼首先斷裂耗能，暴露出的液態(tài)金屬內(nèi)核并使其與聚脲基體接觸；由于聚脲與液態(tài)金屬內(nèi)核的相互作用弱于SSPU基體內(nèi)聚能，裂紋傾向于沿液態(tài)金屬顆粒與聚脲的界面擴展，導(dǎo)致裂紋的縱向偏轉(zhuǎn)直至達(dá)到仿生復(fù)合材料的上下兩端，從而提高了臨界斷裂應(yīng)變和斷裂能。

液態(tài)金屬顆粒的引入還為仿生材料帶來了優(yōu)越的光熱修復(fù)功能。入射光線在數(shù)量眾多、尺寸分布范圍光的液態(tài)金屬顆粒的粗糙氧化殼上反復(fù)反射吸收，在寬波段范圍內(nèi)幾乎完全被吸收；通過液態(tài)金屬氧化殼的表面等離子共振效應(yīng)，吸收的光被高效的轉(zhuǎn)化為熱，使近紅外光照射的區(qū)域溫度迅速升高。通過對待修復(fù)區(qū)域照射近紅外線，仿生材料能在1min內(nèi)實現(xiàn)98.13%的高修復(fù)效率。

同時，液態(tài)金屬顆粒還可以極大提高柔性聚脲的介電性能并保證了材料的柔性，這種低模量-高介電常數(shù)的性能組合使得仿生復(fù)合材料可用于開發(fā)可拉伸電容傳感器。開發(fā)的柔性電容傳感器不僅擁有更低的檢測下限，同時具有高斷裂韌性和光控修復(fù)性能。基于上述特性，該柔性傳感器可用于檢測乒乓球訓(xùn)練中的運動員的擊球是否符合要求幫助糾正運動員錯誤的接球動作。

傳感動態(tài)

【高德紅外：車載紅外產(chǎn)品在東風(fēng)新能源越野及廣汽埃安成功應(yīng)用】

1月11日，高德紅外在投資者互動平臺表示，“車規(guī)級芯片研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目”主要是車載紅外探測器芯片的研發(fā)與生產(chǎn)，通過該項目對車載紅外探測器芯片的創(chuàng)新及基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)化能力進行完善，進一步降低熱成像探測器芯片成本，公司的車載紅外產(chǎn)品在東風(fēng)新能源越野以及廣汽埃安的成功應(yīng)用，能夠產(chǎn)生良好的示范效應(yīng)和口碑，加速推動車載紅外在其他車型上的應(yīng)用及推廣。

據(jù)介紹，高德紅外擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“中國紅外芯”全套研制、批產(chǎn)技術(shù)，成功搭建了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的全高清分辨率、更高靈敏度、更小像元尺寸的涵蓋全球主要技術(shù)路線的全陣列氧化釩非制冷、碲鎘汞制冷及Ⅱ類超晶格制冷型紅外探測器芯片批產(chǎn)線。

高德紅外實現(xiàn)了金屬封裝、陶瓷封裝、晶圓級封裝非制冷探測器的量產(chǎn)，實現(xiàn)了小面陣、低成本晶圓級封裝產(chǎn)品的大批量供貨，在晶圓級封裝技術(shù)已經(jīng)非常成熟的條件下，高德紅外積極布局開發(fā)更小像元產(chǎn)品，隨著小像元產(chǎn)品性能逐步提升、成本進一步下降。

憑借自產(chǎn)紅外核心芯片小型化、低成本、高可靠性、大批量生產(chǎn)的市場優(yōu)勢，高德紅外通過紅外“芯”平臺向整個行業(yè)開放紅外核心設(shè)計及應(yīng)用解決方案，促進諸多紅外應(yīng)用在新興領(lǐng)域的快速發(fā)展，激發(fā)了紅外行業(yè)逐步向多樣化、普及化、消費品化發(fā)展。在汽車輔助駕駛、消費電子、無人機、長江大保護等多個領(lǐng)域開辟了新的應(yīng)用場景，與汽車、手機、安防等民用領(lǐng)域的頭部企業(yè)形成了合作，為公司打造新的產(chǎn)值和利潤增長點。

【不堪壓力？傳SK海力士、三星砍單硅晶圓】

存儲器市況慘澹風(fēng)暴蔓延至最上游硅晶圓材料，南韓兩大存儲器廠三星與SK海力士傳不堪壓力，有意砍硅晶圓采購量，此舉不僅凸顯存儲器市況比業(yè)者預(yù)期嚴(yán)峻，也將牽動全球前三大硅晶圓廠信越、勝高與環(huán)球晶營運。

根據(jù)統(tǒng)計，三星與SK海力士是全球前兩大DRAM廠，兩家公司全球DRAM市占合計近七成；若以NAND Flash來看，三星與SK集團也是名列前兩位，市占合計超過五成，在產(chǎn)業(yè)具有絕對的話語權(quán)，兩大巨頭每月硅晶圓需求合計高達(dá)數(shù)十萬片，如今傳出要砍硅晶圓采購量，震撼業(yè)界。

南韓媒體TheElec報導(dǎo)，三星與SK海力士已在去年第4季與硅晶圓供應(yīng)商討論減少采購硅晶圓相關(guān)事宜。在前兩年的新冠疫情期間，硅晶圓與相關(guān)供應(yīng)鏈都呈現(xiàn)供不應(yīng)求。盡管半導(dǎo)體市況于去年下半開始修正，但比起下游，不景氣的狀況較慢才蔓延到硅晶圓端。

隨著三星與SK海力士等大廠明顯感受景氣不佳，開始要求減少硅晶圓供應(yīng)，透露原本接單相對暢旺的硅晶圓廠也已無法幸免于景氣減緩的影響。

目前全球有五大硅晶圓供應(yīng)商，前兩名為信越與勝高兩家日商，環(huán)球晶排名第三，德國世創(chuàng)（Siltronic）及韓國SK Siltron分居第四、五。隨著大客戶開始反映要求減少供貨，牽動硅晶圓廠后續(xù)營運。

據(jù)了解，在維持長約的前提下，硅晶圓廠商已接到不少客戶希望延遲部分產(chǎn)品拉貨時程的要求，對于上半年的營運表現(xiàn)恐怕不免有些影響，但下半年仍有機會趕回進度。

業(yè)界分析，硅晶圓業(yè)者主要有邏輯IC制造與存儲器這兩大領(lǐng)域的客戶，在半導(dǎo)體市況下修的情況下，目前存儲器廠的處境似乎比邏輯IC業(yè)者更艱難。

TheElec指出，三星與SK海力士目前規(guī)劃的硅晶圓采購量均少于原先計劃。SK海力士之前已表明，將減產(chǎn)以因應(yīng)當(dāng)前存儲器市場的不景氣，三星則堅持不減產(chǎn)。

但據(jù)先前韓國經(jīng)濟日報報導(dǎo)，三星負(fù)責(zé)半導(dǎo)體事業(yè)的DS部門已調(diào)降今年營業(yè)利益目標(biāo)，降到只有去年的一半，這使得分析師認(rèn)為，后續(xù)三星的立場可能松動，調(diào)降今年的規(guī)投規(guī)劃資金額。分析師估計，DS部門去年的營業(yè)利益為25.45兆韓元。

針對存儲器市況，三星先前表示，受到全球經(jīng)濟低迷，導(dǎo)致存儲器晶片和智慧型手機的需求急劇下滑，因此預(yù)測該公司去年第4季營利將驟減69％。

三星認(rèn)為，存儲器的需求疲弱程度大于預(yù)期，主因是全球利率持續(xù)高檔、經(jīng)濟前景疲軟，引發(fā)消費者信心惡化，導(dǎo)致客戶進一步緊縮財務(wù)，調(diào)節(jié)庫存。SK海力士也說，存儲器業(yè)面臨市況空前惡化的處境，因此今年的資本支出將削減一半。

【2027年全球工業(yè)激光器市場將達(dá)151億美元】

近期，ResearchAndMarkets發(fā)布了全球工業(yè)激光器市場分析報告。2021年，全球工業(yè)激光器市場價值為68.9億美元，預(yù)計到2027年該市場將增至150.7億美元。

工業(yè)激光器市場增長的一些主要原因是汽車行業(yè)越來越多地轉(zhuǎn)向電動汽車、立法和可追溯性要求不斷增加、對材料加工的需求不斷增長、航空航天部門對激光的需求不斷增長，以及醫(yī)療行業(yè)對激光技術(shù)的采用越來越多，等等。在2022-2027年的預(yù)測期內(nèi)，全球工業(yè)激光器市場預(yù)計將以13.93%的復(fù)合年增長率(CAGR)增長。從產(chǎn)品類型來看，該報告將工業(yè)激光器分為四種：光纖、固態(tài)/Disc、準(zhǔn)分子/二極管，和CO2。2021年，引領(lǐng)工業(yè)激光器市場的產(chǎn)品類型是光纖激光器，因為它們體積小、電氣效率好、維護成本低和運營成本低。由于它們可以產(chǎn)生不同的波長，因此被廣泛用于工業(yè)環(huán)境中進行切割、標(biāo)記、焊接、清潔、紋理和鉆孔等。在預(yù)測期內(nèi)，年復(fù)合增長率最高的則是準(zhǔn)分子/二極管類型。

按應(yīng)用來看，該報告將全球工業(yè)激光器市場分為九個板塊：金屬切割、焊接/釬焊、標(biāo)記/雕刻、精細(xì)金屬加工、顯示、非金屬加工、半導(dǎo)體/PC板、增材制造和其他。2021年，金屬切割部分在市場上的份額最高，預(yù)計在預(yù)測期內(nèi)將成為增長最快的部分，因為這種激光加工是非接觸式的，消除了零件畸變，聚焦光學(xué)器件始終到位，因此無需工具設(shè)置和存儲成本。此外，激光切割邊緣在各個方面都優(yōu)于大多數(shù)其他切割工藝產(chǎn)生的邊緣。通過激光切割的工件不需要后續(xù)加工操作。

按地區(qū)劃分，全球工業(yè)激光器市場可分為四個地區(qū)：亞太、北美、歐洲和世界其他地區(qū)。2021年，亞太地區(qū)主導(dǎo)了全球市場，這主要由于OEM和汽車行業(yè)數(shù)量的增加，以及該地區(qū)新興國家制造成本的下降等。在亞太地區(qū)，中國占據(jù)了主要份額，原因是工業(yè)激光器在鋼鐵切割等金屬制造過程中的使用增加。在預(yù)測期內(nèi)，由于大型并購的增加以及超激光技術(shù)的持續(xù)研發(fā)，北美預(yù)計將引領(lǐng)全球工業(yè)激光器市場。2021年，美國在北美工業(yè)激光器市場中占據(jù)主要份額，預(yù)計在2022-2027年預(yù)測期間，美國將成為北美增長最快的地區(qū)。

【怎么全是亞裔女性？AMD 創(chuàng)造歷史，CEO 和 CFO 均是女管家】

北京時間 1 月 13 日消息，美國芯片制造商 AMD 據(jù)信是第一家同時任命亞裔女性擔(dān)任董事長、CEO、CFO 的美國大公司，這在標(biāo)準(zhǔn)普爾 500 指數(shù)成分股中是頭一次?？紤]到亞裔美國女性在進入最高管理層方面面臨的障礙，此舉意義重大。

▲AMD CEO 蘇姿豐、CFO 胡錦

AMD 在當(dāng)?shù)貢r間周三下午宣布，將從芯片制造商 Marvell 科技聘請胡錦 (Jean Hu) 擔(dān)任其新任 CFO。胡錦擁有克萊蒙大學(xué)經(jīng)濟學(xué)博士學(xué)位，大學(xué)畢業(yè)自北京化工大學(xué)化工系。AMD 稱，胡錦將于今年 1 月 23 日開始工作，接替即將退休的戴維德爾?庫馬爾 (Devinder Kumar)，后者將在 AMD 工作到 4 月以確保平穩(wěn)過渡。

▲胡錦

目前，AMD 由蘇姿豐 (Lisa Su) 領(lǐng)導(dǎo)，她同時擔(dān)任公司的董事長和 CEO 職位。那么，在標(biāo)準(zhǔn)普爾 500 成分股中，是否還有其他公司由亞洲或亞裔女性同時擔(dān)任 CEO 和 CFO 這兩個重要權(quán)力職位呢？上市公司多元化、股權(quán)和包容性數(shù)據(jù)提供商 DiversIQ 給出的答案是，只有 AMD 一家。

“在標(biāo)普 500 指數(shù)成分股中，有一位亞裔女性 CEO 無疑是罕見的，同時還有一位亞裔女性擔(dān)任 CFO 也是獨一無二的！”DiversIQ 代表布萊克?伊斯曼 (Blake Eastman) 在一封電子郵件中表示，“我們對此非常有信心。”

伊斯曼指出，在標(biāo)準(zhǔn)普爾 500 成分股的 507 位 CEO 中，只有三位是亞裔女性，包括 AMD 的華裔美國人蘇姿豐、Arista Networks 的印度裔美國人杰斯麗?烏拉爾 (Jayshree Ullal) 和 Vertex Pharmaceutical 的印度裔美國人列什馬?科瓦爾拉瑪尼 (Reshma Kewalramani)。只有另外兩家公司的 CEO 和 CFO 都是亞裔，但其中只有一家公司由亞裔女性擔(dān)任 CFO，它就是能源公司 Enphase，該公司由曼迪?楊 (Mandy Yang) 女士擔(dān)任 CFO，其 CEO 是亞裔男性巴德里?科桑達(dá)拉曼 (Badri Kothandaraman)。專業(yè)測量儀器公司沃特斯的 CEO 和 CFO 都是亞裔男性。

▲曼迪?楊擔(dān)任 Enphase CFO

DiversIQ 還提到了一些此前的亞裔女性 CEO，包括百事公司的盧英德 (Indra Nooyi) 和 Gap 的索尼婭?辛格爾 (Sonia Syngal)，但沒有發(fā)現(xiàn)這些公司的 CFO 也是亞裔女性。自 2016 年以來，只有 10 名亞裔女性擔(dān)任標(biāo)準(zhǔn)普爾 500 成分股公司的 CFO，目前只有 5 名女性繼續(xù)擔(dān)任該職位。

最近的研究表明，在標(biāo)準(zhǔn)普爾 500 成分股中，只有不到 10% 的公司由女性領(lǐng)導(dǎo)。《財富》雜志本周報道稱，女性 CEO 在《財富》500 強榜單上的比例首次超過 10%。麥肯錫最近的一項研究發(fā)現(xiàn)，只有 1.8% 的最高管理層由亞裔女性擔(dān)任，亞裔美國員工在高級職位的代表性和晉升率都有所下降。麥肯錫的研究顯示，2021 年，從高級副總裁晉升到最高管理層的亞裔女性比例不到 1%。

AMD 發(fā)言人稱，該公司無法證實這一里程碑，因為這不是他們正在跟蹤的事情，也沒有置評。標(biāo)普全球公司的一名代表稱，該公司無法證實報道，因為它沒有跟蹤這類數(shù)據(jù)。

傳感財經(jīng)

【1月12日傳感財經(jīng)分析：傳感器概念報漲，梅安森領(lǐng)漲；人工智能硬件概念報漲，無人駕駛概念報漲，伯特利 領(lǐng)漲】

1月12日盤后，傳感器概念報漲，梅安森12.61%領(lǐng)漲，道通科技、安科瑞、奧聯(lián)電子、時代電氣等個股紛紛跟漲

1月12日盤后，人工智能硬件概念報漲，聯(lián)合光電( 2.99% ) 領(lǐng)漲，光峰科技(2.02%)、鴻泉物聯(lián)(0.95%)、上海臨港(0.17%)、佳發(fā)教育(0.1%)等跟漲。

1月12日盤后，無人駕駛概念報漲，伯特利 (73.26，6.66，10%)領(lǐng)漲，聯(lián)創(chuàng)電子(22.37.2.03，9.98%)、大恒科技(14.77，1.34，9.978%)、比亞迪(256，16.91，7,073%)等跟漲。

相關(guān)無人駕駛概念股:

(1)聯(lián)創(chuàng)電子:

車載光學(xué)鏡頭及影像模組的研發(fā)，擁有無人駕駛鏡頭和傳感器鏡頭為京東方提供觸控顯示模組及一體化產(chǎn)品的生產(chǎn)加工。

(2)大恒科技:

機器視覺技術(shù)科應(yīng)用于無人駕駛。持有大恒集團72.7%的股權(quán)，大恒集團主營"機器視覺"、"系統(tǒng)集成”。機器視覺技術(shù)可以通過汽車硬件對人和交通標(biāo)志進行識別、對可能發(fā)生的研撞警報、對汽車偏離車道進行探測，實現(xiàn)ADAS的些重要功能。

(3)比亞迪:

首條無人駕駛的跨座式單軌線路比亞迪云軌正式通車運行，與百度合作，計劃年內(nèi)實現(xiàn)自動駕駛車輛量。

(4)華陽集團:

華陽集團是百度無人駕駛平臺成員之一，在阿里Yum0S、高精度位置定位等與阿里合作。(6)長城汽車:長城無人駕駛技術(shù)通過多種傳感器的應(yīng)用，可實現(xiàn)對道路情況與周圍環(huán)境的全方位探測，并經(jīng)過內(nèi)部智能電子控制單元高速運算，直接控制車輛的電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、發(fā)動機管理系統(tǒng)及制動系統(tǒng)等機構(gòu)，實現(xiàn)車輛的加減速、變換車道、跟隨車輛以及超車等動作。

審核編輯黃宇