中科院微電子所：研發(fā)電子皮膚傳感器不僅能敏銳感受壓力，還知道摩擦力大小

傳感新品

【中科院微電子所：研發(fā)電子皮膚傳感器不僅能敏銳感受壓力，還知道摩擦力大小】

近日，中國(guó)科學(xué)院上海高等研究院研究員曾祥瓊領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)，在基于碳材料的3D打印柔性觸覺傳感器件的研究中取得重要進(jìn)展。這項(xiàng)工作為可穿戴式傳感提供了新途徑，為電子皮膚的發(fā)展提供了新思路。

電子皮膚是通過電學(xué)信號(hào)的集成與反饋來模擬人體皮膚感受外界刺激（壓力、溫度、濕度）的新型電子器件。在過去幾十年中，電子皮膚因在智能機(jī)器人、健康監(jiān)測(cè)、可穿戴設(shè)備和人機(jī)交互方面具有廣闊的應(yīng)用前景而備受全球矚目。在電子皮膚的各種感知功能中，觸覺感知功能尤為重要。

在此背景下，研究團(tuán)隊(duì)通過模擬人體皮膚的結(jié)構(gòu)和傳感機(jī)制，創(chuàng)造性地將聚二甲基硅氧烷（PDMS）微球與石墨烯相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種具有指紋微結(jié)構(gòu)的新型多功能電子皮膚；提出了一種石墨烯-PDMS微球油墨3D打印制備柔性傳感器的方法。

傳感性能研究發(fā)現(xiàn)，所構(gòu)建的電子皮膚傳感器不僅對(duì)壓力具有靈敏響應(yīng)，而且能有效反饋摩擦力的大??；利用傳感器這一特性可以區(qū)分出具有不同微米級(jí)粗糙度的表面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物體表面的微觀形貌、硬度等信息的有效區(qū)分和識(shí)別。通過風(fēng)載實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了所構(gòu)建的石墨烯-PDMS微球觸覺傳感器對(duì)氣體等流體也具有有效的響應(yīng)。這表明所構(gòu)建的石墨烯-PDMS微球觸覺傳感器不僅可以用于對(duì)不同粗糙度表面的檢測(cè)，而且還可用于氣流監(jiān)測(cè)、聲音檢測(cè)等。

傳感動(dòng)態(tài)

【高性能MEMS慣性傳感器“隱形冠軍”芯動(dòng)聯(lián)科今日登陸科創(chuàng)板】

6月30日，芯動(dòng)聯(lián)科正式登陸科創(chuàng)板。此次，芯動(dòng)聯(lián)科本次公開發(fā)行5521萬股，占發(fā)行后總股本的比例為13.8%。發(fā)行價(jià)格為26.74元/股，對(duì)應(yīng)市盈率99.96倍。

公開資料顯示，芯動(dòng)聯(lián)科是一家集高性能MEMS慣性傳感器研發(fā)、測(cè)試、銷售為一體的高新技術(shù)企業(yè)。作為該領(lǐng)域的“隱形冠軍”，公司是國(guó)內(nèi)少數(shù)可以穩(wěn)定量產(chǎn)高性能慣性傳感器的高科技半導(dǎo)體公司。

十年專注“高精尖”

MEMS慣性傳感器在全球傳感器市場(chǎng)中占據(jù)著重要的地位。根據(jù)Yole Developpement 統(tǒng)計(jì)，2021年，MEMS慣性傳感器市場(chǎng)規(guī)模合計(jì)35.09億美元，占全球MEMS產(chǎn)品市場(chǎng)25.81%，是MEMS傳感器中市場(chǎng)銷量占比最高的品類，超過壓力傳感器、聲學(xué)傳感器和光學(xué)傳感器等。

其中，慣性傳感器的研發(fā)難度較高，技術(shù)積淀要求高，存在較強(qiáng)的技術(shù)壁壘。以MEMS陀螺儀舉例，其產(chǎn)品從研發(fā)到量產(chǎn)需經(jīng)歷近十年時(shí)間。按產(chǎn)品技術(shù)性能和應(yīng)用領(lǐng)域來劃分，MEMS陀螺儀產(chǎn)品性能可分為戰(zhàn)略級(jí)、導(dǎo)航級(jí)、戰(zhàn)術(shù)級(jí)及消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品。目前，芯動(dòng)聯(lián)科公司產(chǎn)品已覆蓋到導(dǎo)航級(jí)和戰(zhàn)術(shù)級(jí)產(chǎn)品，其主要競(jìng)品為國(guó)際知名傳感器廠商Honeywell、SiliconSensing的高性能MEMS慣性傳感器產(chǎn)品。

芯動(dòng)聯(lián)科2012年成立以來，始終專注MEMS慣性傳感器的技術(shù)研發(fā)、升級(jí)與迭代。目前，公司碩、博以上的人員占比達(dá)到31%，研發(fā)人員占比達(dá)到50%。從2015年到2019年，公司先后完成三代高性能MEMS陀螺儀的研發(fā)和量產(chǎn)，并于2021年入選工信部第三批專精特新小巨人企業(yè)。

2020年至2022年，公司實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入分別為10858.45萬元、16609.31萬元和22685.60萬元，年復(fù)合增長(zhǎng)超過44%。在此期間，公司研發(fā)費(fèi)用投入為2602萬元、4051萬元和5575萬元，研發(fā)費(fèi)用占營(yíng)業(yè)收入比例高達(dá)23.96%、24.39%和24.57%，保持持續(xù)增長(zhǎng)。

下游市場(chǎng)潛力較大

有投資機(jī)構(gòu)分析指出，由于MEMS陀螺儀性價(jià)比高、體積小、抗沖擊能力強(qiáng)、易于批量生產(chǎn)列裝等特點(diǎn)，更加適合5G通信、工業(yè)4.0、商業(yè)航天、自動(dòng)駕駛等新領(lǐng)域的應(yīng)用，高端MEMS傳感器具有廣闊的市場(chǎng)空間。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在高端工業(yè)領(lǐng)域中，2021年全球MEMS產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模為22.34億美元；在無人系統(tǒng)領(lǐng)域中，2021年全球MEMS產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到40.26億美元。從全球競(jìng)爭(zhēng)格局的角度看，少數(shù)巨頭企業(yè)占據(jù)了全球MEMS 行業(yè)的主導(dǎo)地位，2021年前十大MEMS廠商市場(chǎng)占比達(dá)到了57.94%，市場(chǎng)集中度較高。

目前，芯動(dòng)聯(lián)科MEMS產(chǎn)品性能指標(biāo)處于世界先進(jìn)水平，可達(dá)到部分光纖陀螺儀級(jí)激光陀螺儀精度水平，同時(shí)具備小型化、高集成、低成本優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)。公司營(yíng)收規(guī)模正處于快速增長(zhǎng)階段，未來有望參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，并逐步實(shí)現(xiàn)高性能慣性傳感器國(guó)產(chǎn)替代。

近年來，芯動(dòng)聯(lián)科高性能MEMS陀螺儀憑借良好性能及高性價(jià)比，在部分下游應(yīng)用領(lǐng)域逐步替代光纖陀螺儀和激光陀螺儀。這意味著，在傳統(tǒng)“兩光陀螺”的應(yīng)用場(chǎng)景中，MEMS慣性傳感器不僅可以起到功能替代的作用，還能進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)品應(yīng)用微型化、易用化，降低產(chǎn)品實(shí)際成本。

此外，在無人駕駛領(lǐng)域，公司基于高性能、高可靠領(lǐng)域積累的MEMS慣性器件技術(shù)向車載高精度定位領(lǐng)域切入，與同行相比具備核心慣性器件自研優(yōu)勢(shì)，公司已與知名智能汽車廠商合作。長(zhǎng)期來看，公司在車載IMU領(lǐng)域有望實(shí)現(xiàn)快速成長(zhǎng)，有望構(gòu)筑新的業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)曲線。

夯實(shí)技術(shù)“護(hù)城河”

據(jù)悉，芯動(dòng)聯(lián)科上市募集資金主要用于高性能及工業(yè)級(jí)MEMS陀螺儀、MEMS加速度計(jì)、高精度MEMS壓力傳感器開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目、MEMS器件封裝測(cè)試基地建設(shè)項(xiàng)目等。

從募投項(xiàng)目來看，公司繼續(xù)在MEMS慣性傳感器方向建立更具深度的技術(shù)護(hù)城河。公司擬在現(xiàn)有產(chǎn)品基礎(chǔ)上，繼續(xù)加大工業(yè)級(jí)及高性能陀螺儀、加速度計(jì)產(chǎn)品的研發(fā)，繼續(xù)提高產(chǎn)品的精度和環(huán)境適應(yīng)能力，滿足客戶在復(fù)雜工作條件下精確測(cè)量需求。同時(shí)，公司將繼續(xù)開發(fā)小體積、低成本的系列產(chǎn)品，為客戶提供更豐富的慣性傳感器產(chǎn)品組合，進(jìn)一步提升核心競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)影響力。

在新市場(chǎng)方向上，公司將目光瞄向高性能諧振式MEMS壓力傳感器市場(chǎng)。在該領(lǐng)域，其傳感器工作原理以及基礎(chǔ)技術(shù)與慣性傳感器一致。公司將在慣性傳感器的研發(fā)基礎(chǔ)之上，開發(fā)高精度“諧振式”MEMS壓力傳感器。

值得注意的是，高性能MEMS壓力傳感器可廣泛應(yīng)用于航空電子、儀器儀表、工業(yè)制造、氣象探測(cè)、高鐵車輛控制等領(lǐng)域。目前，國(guó)內(nèi)高性能MEMS壓力傳感器產(chǎn)品仍處于市場(chǎng)開發(fā)初期，未來具有廣闊的增長(zhǎng)潛力。公司表示，期待高性能MEMS傳感器在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用，成為工業(yè)智能化的重要組成部分，為中國(guó)制造業(yè)升級(jí)和發(fā)展注入新的動(dòng)力。

【中山大學(xué)研制出超高靈敏度光學(xué)超聲傳感器陣列】

近日，中山大學(xué)電子與信息工程學(xué)院（微電子學(xué)院）教授李朝暉和副教授沈樂成率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)基于硫系微納加工平臺(tái)，成功研制出了包含15個(gè)微腔的超高靈敏度光學(xué)超聲傳感器陣列，并融合新型通信算法數(shù)字光頻梳技術(shù)，開展基于硫系片上陣列器件結(jié)構(gòu)的并行信號(hào)解調(diào)及光聲計(jì)算成像相關(guān)研究。

近年來，李朝暉/沈樂成團(tuán)隊(duì)一直致力于搭建面向硫系微納器件的制備平臺(tái)，并依此開展多物理場(chǎng)的傳感與成像應(yīng)用研究。

在算法研究方面，他們提出了基于先進(jìn)光信息處理算法的數(shù)字光頻梳技術(shù)，具有高效、大帶寬以及多維解調(diào)等優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合光學(xué)微腔實(shí)現(xiàn)雙共振模式下的超聲信號(hào)解調(diào)；在技術(shù)創(chuàng)新方面研發(fā)了具有高調(diào)制效率的非懸浮硫系聲光調(diào)制器；在成像應(yīng)用與調(diào)控方面開展了面向生物醫(yī)療的高通量全息成像和高速光場(chǎng)調(diào)控。這些研究成果表明先進(jìn)光信息處理技術(shù)與新型硫系材料器件的結(jié)合在生物成像、醫(yī)療傳感等方面具有巨大的潛力和前景。

基于上述積累，該團(tuán)隊(duì)近日研制出包含15個(gè)微腔的超高靈敏度光學(xué)超聲傳感器陣列。該微環(huán)傳感器陣列具有高靈敏度、大帶寬和小尺寸等優(yōu)點(diǎn)，其中單個(gè)微環(huán)傳感器具有175 MHz（-6 dB）的檢測(cè)帶寬和2.2?mPaHz?1/2的噪聲等效壓力，性能指標(biāo)領(lǐng)先。基于可調(diào)的數(shù)字光頻梳技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了一套可與微環(huán)傳感器陣列相匹配的高性能并行信號(hào)檢測(cè)方案，對(duì)高速動(dòng)態(tài)粒子、靜態(tài)葉脈和活體斑馬魚等展示了光聲計(jì)算成像結(jié)果。

【創(chuàng)造中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)！速騰聚創(chuàng)牽頭成立首個(gè)車載MEMS標(biāo)準(zhǔn)化工作組】

近日，“2023 MEMS標(biāo)準(zhǔn)化與產(chǎn)業(yè)發(fā)展青年論壇暨車載MEMS標(biāo)準(zhǔn)化工作組成立大會(huì)”圓滿落幕。會(huì)上，由RoboSense速騰聚創(chuàng)牽頭，全國(guó)微機(jī)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 336)車載MEMS標(biāo)準(zhǔn)化工作組正式成立。這是全國(guó)首個(gè)專注車載MEMS領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作組。

RoboSense速騰聚創(chuàng)創(chuàng)始人兼CEO邱純鑫博士在大會(huì)開幕式上致辭。他表示，在全球汽車產(chǎn)業(yè)智能化浪潮下，MEMS傳感器在車載領(lǐng)域呈現(xiàn)出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭，賦能更安全、更智能的駕乘體驗(yàn)。作為中國(guó)車載MEMS技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先代表，RoboSense速騰聚創(chuàng)熱切盼望MEMS產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)加強(qiáng)對(duì)話與合作，共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同發(fā)展，通過制定“中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)”，為產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)，打造中國(guó)車載MEMS產(chǎn)業(yè)的全球競(jìng)爭(zhēng)力。

深圳市市場(chǎng)監(jiān)督管理局標(biāo)準(zhǔn)處史詩禎處長(zhǎng)、全國(guó)微機(jī)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC 336)秘書長(zhǎng)李根梓博士，深圳市智能傳感行業(yè)協(xié)會(huì)、北京大學(xué)微電子研究院、太原理工大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院微電子研究所的多位專家，來自比亞迪、長(zhǎng)城汽車、廣汽集團(tuán)、毫末智行、上汽集團(tuán)、一汽集團(tuán)等汽車產(chǎn)業(yè)上下游知名企業(yè)的行業(yè)專家，以及安培龍科技、晨晶電子、立騰創(chuàng)新、靈科傳感、美思先端、賽萊克斯、信為科技、知微傳感、智芯微電子、中車時(shí)代傳感、中芯紹興等MEMS產(chǎn)業(yè)伙伴企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)共同出席大會(huì)。

【華為官宣2024年推出5.5G商用設(shè)備 ICT行業(yè)即將邁入5.5G時(shí)代】

“全球5G商用4年來，正持續(xù)引領(lǐng)價(jià)值創(chuàng)造，而5.5G是必然之路?！?月28日，2023上海世界移動(dòng)通信大會(huì)（MWC上海）開幕，華為副董事長(zhǎng)、輪值董事長(zhǎng)、CFO孟晚舟在主題演講中表示。6月29日，華為董事、ICT產(chǎn)品與解決方案總裁楊超斌在本屆大會(huì)的Advanced論壇上宣布，2024年，華為將推出面向商用的5.5G全套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。這標(biāo)志著ICT行業(yè)即將邁入5.5G時(shí)代。

在業(yè)內(nèi)人士看來，華為“出馬”，意味著從5G到5.5G，中國(guó)在通信領(lǐng)域?qū)⒃僖淮巍耙获R當(dāng)先”，在最先進(jìn)領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)落地，并有望引領(lǐng)行業(yè)應(yīng)用發(fā)展。

經(jīng)過4年的高速發(fā)展，5G建設(shè)已經(jīng)取得了豐碩的成果。目前全球已經(jīng)有超過260張5G商用網(wǎng)絡(luò)，超過12億5G用戶，1.15億F5G千兆用戶。

譬如，5G技術(shù)在消費(fèi)領(lǐng)域的應(yīng)用顯著地拉動(dòng)了三駕馬車之一的消費(fèi)。孟晚舟說，在消費(fèi)者領(lǐng)域，5G、云、AI引發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，讓“買家”成為“賣家”。在行業(yè)領(lǐng)域，5G已成為生產(chǎn)力的一部分，對(duì)焦的速度正在加快，堅(jiān)定的戰(zhàn)略耐心、深入行業(yè)場(chǎng)景、圍繞著投入產(chǎn)出的不斷優(yōu)化，使得5G在行業(yè)應(yīng)用逐步站穩(wěn)腳跟。

“5.5G是5G網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的必然之路?！泵贤碇壅f，5.5G網(wǎng)絡(luò)下行萬兆、上行千兆、千億聯(lián)接、內(nèi)生智能的網(wǎng)絡(luò)特征已經(jīng)明確，從5G到5.5G，將更好地匹配人聯(lián)、物聯(lián)、感知、高端制造等場(chǎng)景，孵化出更多的商業(yè)新機(jī)會(huì)。

華為倡導(dǎo)的5.5G時(shí)代，是包含5.5G、F5.5G、Net5.5G等全面演進(jìn)升級(jí)的端到端解決方案，5.5G時(shí)代一方面可以保護(hù)運(yùn)營(yíng)商的5G投資；另一方面將會(huì)帶來10倍的網(wǎng)絡(luò)性能提升。這不僅實(shí)現(xiàn)了下行萬兆、上行千兆的峰值能力，以滿足豐富多樣的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)還引入無源物聯(lián)等全新技術(shù)以打開千億物聯(lián)新空間，開創(chuàng)新的產(chǎn)業(yè)愿景。

“5G只有成為生產(chǎn)線的一部分，才有可能實(shí)現(xiàn)行業(yè)的規(guī)模運(yùn)營(yíng)。”孟晚舟認(rèn)為，5G技術(shù)在行業(yè)應(yīng)用的成功，不僅僅在于單點(diǎn)技術(shù)的持續(xù)演進(jìn)，更是基于場(chǎng)景和需求的系統(tǒng)工程：一是通過全局、跨域的系統(tǒng)性設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)云、管、邊、端的協(xié)同及軟件優(yōu)化；應(yīng)對(duì)因千行百業(yè)場(chǎng)景不同，而帶來的解決方案復(fù)雜性的挑戰(zhàn)；二是通過管理變革，重構(gòu)一個(gè)組織的人、事、物、理，以前瞻和開放的管理思路應(yīng)對(duì)未來挑戰(zhàn)。

“2024年，華為將會(huì)推出面向商用的5.5G全套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，為5.5G的商用部署做好準(zhǔn)備?！睏畛蟊硎?，面向5.5G時(shí)代的技術(shù)和商業(yè)驗(yàn)證均已就緒，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)奏明確，5.5G時(shí)代正蓄勢(shì)待發(fā)。

作為端到端5.5G解決方案的行業(yè)倡導(dǎo)者，華為聯(lián)合全行業(yè)積極探索5.5G各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)能力的研發(fā)和驗(yàn)證。據(jù)悉，作為F5.5G超寬帶網(wǎng)絡(luò)時(shí)代、使能萬兆體驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)代表50G PON，未來將被廣泛應(yīng)用于家庭、園區(qū)和生產(chǎn)領(lǐng)域，華為已與全球30多家運(yùn)營(yíng)商完成了技術(shù)驗(yàn)證和應(yīng)用試點(diǎn)。

除了5.5G在無線和光接入等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展，5.5G核心網(wǎng)通過智能原生技術(shù)，不斷實(shí)現(xiàn)能力增強(qiáng)和能力開放，將AI能力通過網(wǎng)絡(luò)送達(dá)聯(lián)接末端，從而使網(wǎng)絡(luò)能夠更好地服務(wù)于千行百業(yè)。Net5.5G提供萬兆接入、超寬承載、AI網(wǎng)絡(luò)微秒級(jí)時(shí)延的關(guān)鍵能力，打造新一代行業(yè)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)底座，滿足各行各業(yè)對(duì)高品質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)接入，助力數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

【消息稱臺(tái)積電將加派數(shù)百名員工赴美，加速亞利桑那工廠建設(shè)】

6 月 29 日消息，據(jù)《日本經(jīng)濟(jì)新聞》報(bào)道，知情人士透露，臺(tái)積電和其供應(yīng)商計(jì)劃從臺(tái)灣地區(qū)加派數(shù)百名員工前往美國(guó)亞利桑那州，以加速當(dāng)?shù)毓S的工程進(jìn)度。

亞利桑那工廠是臺(tái)積電 20 多年來首次在美國(guó)設(shè)立的工廠，但因?yàn)閯诠ざ倘钡纫蛩剡M(jìn)度落后。臺(tái)積電曾坦承，興建成本超乎預(yù)期。

三名芯片業(yè)供應(yīng)鏈的消息人士透露，臺(tái)積電和供應(yīng)商正和美國(guó)政府協(xié)商，由美方協(xié)助非移民簽證辦理，目標(biāo)是最快在 7 月加派超過 500 名有經(jīng)驗(yàn)的員工赴美，以加快無塵室設(shè)施、管線等設(shè)備的安裝工程。

據(jù)悉，臺(tái)積電其中一個(gè)主要目標(biāo)是“促進(jìn)工作效率提升，幫助彌補(bǔ)（工程延期）流失的時(shí)間”。消息人士表示：“美國(guó)在半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)備方面，具備優(yōu)秀第一手經(jīng)驗(yàn)的勞工人數(shù)不夠，很多人不熟悉芯片廠的規(guī)定，這導(dǎo)致許多工程延期?！?/p>

臺(tái)積電原本希望亞利桑那工廠在 2024 年某個(gè)時(shí)間點(diǎn)開始量產(chǎn)，但最近已經(jīng)決定推遲投產(chǎn)時(shí)間，以預(yù)備更多時(shí)間因應(yīng)各種不確定挑戰(zhàn)。雖然缺工和缺乏工程許可是工程落后的主要原因，但有分析師指出，臺(tái)積電或許也有意放慢擴(kuò)展腳步，因?yàn)榘雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)正在降溫。

在臺(tái)灣地區(qū)，臺(tái)積電通?？梢栽?30 個(gè)月內(nèi)讓一座芯片廠投產(chǎn)，但在美國(guó)可能需要三年以上的時(shí)間，才能讓工廠正式投產(chǎn)。

此前報(bào)道，臺(tái)積電的亞利桑那工廠近日發(fā)生了多起安全事故，并通過演習(xí)方式掩蓋危險(xiǎn)氣體泄漏、疏散員工等事件，外界由此對(duì)該工廠的安全產(chǎn)生質(zhì)疑。

審核編輯 黃宇