傳感新品
【東華大學:研發柔性可穿戴聲學傳感技術,為物聯網、元宇宙以及精準醫療實現產業賦能】
01導讀
聲音在我們對世界的感知中起著至關重要的作用。它使我們能夠交流、學習、發現潛在危險、診斷疾病等。然而,傳統的聲學傳感器的由于形狀尺寸的限制、過于剛性且笨重的特點,限制了其潛在應用。最近幾年,新型柔性聲學傳感器從最初的理論研究到如今可穿戴設備及其智能服裝的實際應用都取得重大進展。這些設備和服裝可以適應柔軟、彎曲和可變形的表面或環境,為醫療保健、生物醫學等領域的重大挑戰提供獨特的解決方案。
02 成果掠影
近日,東華大學朱美芳院士、嚴威教授在《先進材料》(Advanced Materials)發表題為“Insights into Materials, Physics and Applications in Flexible and Wearable Acoustic Sensing Technology”的綜述性論文,東華大學為第一單位。該論文對柔性可穿戴聲學傳感技術的材料、物理和應用做了深刻的剖析。作者認為新型柔性可穿戴聲學傳感器由于其高柔韌性、超低重量、高生物相容性,以及與傳統平臺相當的傳感精度和可靠性等特點,通過協同利用機器學習和人工智能,靈活可穿戴的聲學傳感器正在成為一種變革性技術,為蓬勃發展的物聯網、元宇宙以及精準醫療實現產業賦能。
03綜述概覽
圖一.聲學傳感(a)各種聲音頻率介紹(b)a圖中相應的聲音頻率源(c)聲傳感的各種傳感機制,包括電磁、壓阻、電容、壓電、摩擦電和光學工作機制(d)基于電磁、壓阻、電容、壓電、摩擦電和光學工作機制的典型結構。
圖二.用于水下監聽的聲學傳感器(a)用于聲學傳輸的壓電纖維,其中纖維充當聲學接收器或發生器(b)用于水下聲學定位的二維壓電纖維陣列(c)使用彈性聲波設備進行通信(d)水下自供電全光超聲波定位和通信
圖三.可穿戴聲音設備在醫療保健中的應用(a)貼片集成低頻機械聲傳感系統,可監測人體日常活動,如心臟活動和吞咽(b)啟用聲學纖維的襯衫可以測量心率,甚至可以捕捉心臟聲音S1和S2的分裂(c)基于電磁系統的可穿戴設別,可表征深至8毫米組織的生物力學特性(d)生物粘附超聲(BAUS)成像設備不僅可以提供堅固舒適的人機界面,而且即使在運動過程中也可以提供深達8cm的組織的良好成像質量(e)一個完全靈活和柔軟的超聲波成像器,擺脫了剛性電路,在運動過程中實現了良好的成像質量(f)完全集成的超聲波成像系統將超聲波探頭、電池、芯片和無線傳輸組件集成在一個貼片中(g)用于監測中心血壓波形的可佩戴超聲設備(h)用于無創三維繪制深層組織模量的可佩戴超聲波設備,可為多種疾病的診斷和治療提供有價值的指導。
圖四.聲學傳感器的發展和未來趨勢。左圖:聲學傳感器的發展;右圖:(a)聲學傳感器的基礎材料(b)聲學傳感器的形狀結構(c)聲學傳感器實際工業生產的主要考慮因素(d)聲學傳感器進一步發展應用的關鍵技術(e)聲學傳感器的實際應用場景
04 總結與展望
在應用需求的推動下,聲學設備取得了顯著的進步。已經從最早的碳麥克風和最近的手持音頻電子麥克風發展到最先進的薄膜和織物形狀的聲學傳感器。這種演變意味著復雜度的重大飛躍,以適應不斷變化的各種應用的需要。總的來說,在未來,聲學傳感將對許多關鍵領域產生重大影響,并成為技術進步的巨大推動力。針對聲學傳感器未來技術挑戰,作者有以下見解:
1.應開發各種先進材料,包括聚合物、碳材料、活性材料和復合材料,以擴展聲學傳感能力。
2.通過學習自然結構,開發新型聲學傳感器,以適應復雜環境下的不同應用。
3.采用耐用材料及有效的封裝設計,使其能長期穩定運行。
4.智能制造,采用計算機輔助設計、探索綠色和可持續的制造路線,提高耐用性和集成度。
5.跨學科合作,推動聲學傳感技術的進步性及實用性,促進與云計算、人工智能、5G和物聯網集成等其他尖端技術的跨學科合作,為各個行業開辟廣泛的可能性。
傳感動態
【矽遞科技終止創業板IPO 原擬募資7.7億元,核心產品被質疑是“礦機】
深交所12月6日發布關于終止對深圳矽遞科技股份有限公司首次公開發行股票并在創業板上市審核的決定。11月30日,該公司向深交所提交了關于撤回首次公開發行股票并在創業板上市申請文件的申請。根據有關規定,深交所決定終止對公司首次公開發行股票并在創業板上市的審核。
矽遞科技是一家創新型物聯網科技公司,主營業務為邊緣計算硬件、網絡通信硬件、智能傳感硬件的研發、生產及銷售,并提供各類研發輔助產品及服務。
截至招股說明書簽署日,矽遞投資直接持有公司23,760,000股股份,占公司表決權的40.94%,為公司控股股東;潘昊直接持有公司9,158,602股股份,通過矽遞投資間接控制公司23,760,000股股份,合計控制公司32,918,602股股份,占公司表決權的56.72%,為公司實際控制人。
矽遞科技原擬在深交所創業板公開發行股票數量不超過19,346,232股,原擬募集資金77,481.89萬元,計劃用于超低功耗智能傳感系統產業化項目、新一代邊緣計算產業化項目、研發中心建設項目、補充營運資金項目。
【博世將在德國裁員最多 1500 人,稱“面臨的挑戰比預期要大得多”】
12 月 11 日消息,汽車供應商博世周日表示,到 2025 年,該公司需要在其兩個德國工廠裁員最多 1500 人,以適應汽車行業不斷變化的需求和技術。
德國《汽車周刊》(Automobilwoche)首次報道了裁員情況。博世的一位發言人在電子郵件評論中表示:“與其他公司一樣,我們必須根據訂單情況、驅動行業的結構變化和未來技術的市場滲透率來調整就業水平。”
發言人還稱:“我們認為,到 2025 年底,Feuerbach 和 Schwieberdingen 工廠的驅動器部門需要在開發、管理和銷售領域調整多達 1500 名人員。”
博世表示,它正試圖通過將員工調到其他部門、提前退休或自愿裁員協議來實現這一目標,并補充說,該集團正在與勞工委員會就具體細節進行談判。
博世透露:“今年年初,我們面臨的挑戰比預期的要大得多…… 即使我們想通過新產品和廣泛的培訓措施盡可能保持我們的就業水平,但我們也必須根據某些領域的訂單情況進行調整。”
從報道中獲悉,博世確認,該公司在 2027 年底之前不會在其德國移動業務地點進行強制裁員。
一、原理
光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現控制的。激光傳感器先由激光發射二極管對準目標發射激光脈沖。經目標反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到傳感器接收器,被光學系統接收后成像到雪崩光電二極管上并將其轉化為相應的電信號。
二、光源
光電傳感器的光源可見紅光、紅外光,但是激光傳感器利用激光技術進行測量的傳感器。這里的區別就是紅光和紅外光的光斑大,會隨著距離越遠而越大,就不利于檢測小的物體,激光傳感器的光源是激光的,同樣是光源,光源都會隨著距離遠近而改變大小,激光和普通的不同處就是激光的光斑會很小,隨著距離越遠,光斑也會擴大,但是卻是很細微的變化,肉眼是看不出來的,所以人們通常說成了激光的光源不會擴大。
三、應用
激光傳感器主要應用在物體檢測有無、到位、定位、計數、凹凸、正反等功能,大量應用在包裝,電子等行業上。光電傳感器被用作物位檢測、液位控制、產品計數、寬度判別、速度檢測、定長剪切、孔洞識別、信號延時、自動門傳感、色標檢出、沖床和剪切機以及安全防護等諸多領域。此外,利用紅外線的隱蔽性,還可在銀行、倉庫、商店、辦公室以及其它需要的場合作為防盜警戒之用。
四、成本
激光傳感器也是屬于光電傳感器里的一種,因為光源不同,制造成本就不同,所以就把激光傳感器和光電傳感器區分開了。
激光傳感器
利用激光技術進行測量的傳感器。它由激光器、激光檢測器和測量電路組成。激光傳感器是新型測量儀表,它的優點是能實現無接觸遠距離測量,速度快,精度高,量程大,抗光、電干擾能力強等。
光電傳感器
光電傳感器是將光信號轉換為電信號的一種器件。其工作原理基于光電效應。光電效應是指光照射在某些物質上時,物質的電子吸收光子的能量而發生了相應的電效應現象。根據光電效應現象的不同將光電效應分為三類:外光電效應、內光電效應及光生伏特效應。光電器件有光電管、光電倍增管、光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池等。分析了光電器件的性能、特性曲線。
東芝和羅姆半導體公司周五表示,雙方將投資3883億日元(約合27億美元)共同生產功率芯片,這是羅姆參與以140億美元收購東芝以來的首次合作。
最新的合作是日本經濟產業省所希望的,因為他們擔心日本的電源芯片行業過于分散,無法趕上行業巨頭英飛凌技術公司。
日本經濟產業省表示,將提供至多1294億日元的補貼,占總投資的三分之一,以幫助國內功率芯片產業保持競爭力。
功率芯片有效地控制汽車、電子設備和工業設備的電力。日本經濟產業省預計,到2030年,全球功率芯片市場規模將達到5萬億日元。
根據最新計劃,羅姆半導體將在九州島南部宮崎縣的新工廠投資2892億日元,生產碳化硅動力芯片。碳化硅因能處理高壓且效率更高而受到電動汽車制造商的歡迎。
東芝將投資991億日元,在日本中部的石川市建設一家尖端的300毫米芯片制造廠,生產硅動力芯片。
這項投資是去年宣布的一項計劃的一部分,該計劃將投資1250億日元,使功率芯片產量增加一倍以上。
在此次合作之前,羅姆半導體決定投資3000億日元,加入由私募股權公司Japan Industrial Partners (JIP)牽頭的將東芝私有化的團隊。
但兩家公司表示,他們“一段時間以來”一直在考慮合作,羅姆對東芝收購的投資“并非”這一最新計劃的“起點”。
【臺媒:華為首家海外工廠將落地法國,預計年產10億臺設備】
參考消息網消息,據臺灣“中時新聞網”12月10日報道,華為法國分公司副總經理張明剛透露,華為首家海外工廠已經確定落地法國,占地約8公頃,預計2025年底投產。
據報道,華為這一項目預計投資2億歐元(1歐元約合7.72元人民幣——本網注),年產值可達10億歐元,回報率相當高,同時將創造800個就業崗位,其中近期300個、遠期500個。
這座工廠預計年產10億臺設備,但并非生產智能手機,而是4G和5G基站所需的芯片組、主板等零部件,可供應整個歐洲市場。
報道稱,華為于2003年進入法國,目前在巴黎擁有6個研發中心、1個全球設計中心。華為2019年就宣布將在法國設廠,原計劃2023年初投產,但因為環保等各種原因,拖延了許久。
審核編輯 黃宇
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