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传感器热点:中国科学院力学所苏业旺团队ACS Nano:柔性大应变传感器基础研究获进展,并在火星工程
发布时间:2022-01-10 14:00:07 点击次数:6095

近日,中国科学院力学研究所研究员苏业旺团队设计并制备出无接触电阻式柔性大应变传感器(图1),包含一个偏轴蛇形叠层结构(蛇形聚酰亚胺基底与覆盖层、偏离中心轴的蛇形康铜箔)和两层弹性封装层,其通过偏轴蛇形叠层结构中的拉伸-弯曲-拉伸变换机制实现0-50%的应变传感范围。

理论分析、有限元模拟与实验测试的结果综合表明,当传感器的圆弧段半径较大、聚酰亚胺基底宽度较窄、直线段较长和封装层较厚时,可以获得较大且稳定的弹性传感范围。在传感过程中,由于敏感材料康铜部分既不产生不稳定的接触电阻,也不涉及非线性本构和几何关系,该传感器保证了高重复性(重复性误差=1.58%)和高线性度(拟合优度>0.999)。

进一步地,研究利用特殊设计的偏轴蛇形叠层结构和惠斯通电桥电路实现了温度自补偿功能,最终传感器的输出电压温度系数可小至5×10-7°C-1。该传感器可以应用于监测颈部、手指和眼部等的人体实时运动,如眨眼、发声和呼吸等;测量外科手术中组织变形,如全膝关节置换手术;监控柔性航天航空设备的应变状态,如降落伞和高空气球等。

该传感器被应用于中国首颗火星探测器降落伞地面实验,在风洞内巨大温度变化、高速气流冲击和伞体剧烈晃动的情况下,应用该传感器对缩比降落伞的伞绳应变进行了实时监测,为降落伞优化设计提供了指导意见,为2021年5月15日“天问一号”探测器在火星成功着陆做出了贡献。项目评审组高度评价:“所开发的柔性传感器及配套方案具有实用性、创新性和可扩展性,未来还可进一步用于其他柔性回收着陆设备”。

相关研究成果以Contact-Resistance-Free Stretchable Strain Sensors with High Repeatability and Linearity为题,近期发表于学术期刊ACS Nano。研究工作获得大连理工大学、北京积水潭医院、航天五院科研人员的帮助和支持,并得到国家自然科学基金委面上项目、中科院基础前沿科学研究计划“从0到1”原始创新项目和北京市科委等的支持。


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传感动态


共进股份:拟与杭实探针基金等共设上海微电子 正式进军先进传感器封测领域

12月24日晚间,共进股份(603118.SH)公告称,为助力公司拓展业务范围,促进公司向先进传感器封装、测试及应用等领域拓展,增强公司核心竞争力,加强公司可持续发展能力。共进股份当日与深圳市滨科投资合伙企业(有限合伙)、杭实探针(杭州)创业投资合伙企业(有限合伙)签订《投资合作协议》,共同出资设立上海共进微电子技术有限公司,标志着共进股份正式进军先进传感器封测领域。

作为国内宽带通信终端产品制造行业的龙头企业,共进股份在新业务布局上动作不断。9月2日,共进股份与国家智能传感器创新中心签订战略合作协议,双方在智能传感器和物联网解决方案进行全方位合作,充分发挥双方资源互补优势,在先进传感器材料制造、封装和测试等领域深度合作,同时开发物联网感知层和连接层技术及应用,加快传感器和物联网前沿技术创新和产业化,建设先进传感器国产供应链和产业生态。11月23日,共进股份携手盈富泰克国家新兴产业创业投资引导基金(有限合伙)、杭州赋实投资管理合伙企业(有限合伙)、杭实产投控股(杭州)集团有限公司、杭州和达产业基金投资有限公司等共同出资5.05亿元设立产业投资基金,围绕战略性新兴产业和高技术产业进行投资布局。

上海共进微电子技术有限公司专注于半导体芯片特别是智能传感器领域的先进测试业务,公司的成立将加强国内传感器量产测试环节的能力,解决产业链瓶颈,体现公司及团队价值的同时实现经济收益。

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【三星西安半导体工厂进入紧急运营状态 或影响NAND Flash价格走势】

因受到西安封城防疫措施影响,三星电子设在当地的半导体工厂目前已进入紧急营运状态,目的是为了确保生产正常。

据《韩联社》报道,目前三星电子正在尽最大努力,动员居住在员工宿舍内的人员,以确保生产线运作正常。

该报道称,目前三星已将生产所需人员安置在工厂附近的员工宿舍、而非一般的私人住宅,目的是防止员工和外部接触。另外,三星正与当地相关单位进行协调,盼能允许这些员工进出工厂。该公司一名官员表示,正密切关注事态发展,并就后续运营与当地政府保持沟通。

目前,三星在西安布局以 NAND Flash 为主,一期月产能约 12 万片,二期月产能则约 13 万片,共占 NAND Flash 该公司NAND Flash产能42.3%,占全球也有15.3%。三星也持续加码在西安扩建,要在中国建立 96 层 V-NAND 生产基地,但进度受疫情影响而推迟。

TrendForce指出,目前封城措施并未影响工厂正常营运,尽管年底至明年1月中前的出货多已经安排妥适,但无法排除接下来因物流延迟出货的可能,将对采购端物料安排造成影响。

此外,三星原物料进货也可能受物流受阻而延迟,但厂区内仍有安全库存水位,可应付未来数月的生产。

业界指出,近期 NAND 现货价小幅震荡,但跌幅已趋缓,价格修正期较以往明显缩短,若三星西安厂受当地封城影响,将牵动 NAND Flash 价格走势,有助价格翻扬向上。

至于NAND Flash合约价走势,由于生产未受影响,TrendForce维持原先看法,预期明年第一季平均价格将下跌10-15%,但由于物流影响难以预估,采购端恐须向其他供货商增加订单,且议价心态也可能受影响,不排除明年首季NAND Flash产品合约价跌幅可能进一步收敛。

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【AFS:芯片短缺已造成全球汽车减产1027.2万辆,预计全年减产1131万辆】

根据AutoForecast Solutions(以下简称为AFS)最新数据,截至12月19日,由于汽车芯片供应短缺,已造成全球汽车减产1027.2万辆,预计全球2021年全年减产汽车1131万辆。其中中国市场累计减产198.2万辆;预计今年全年减产214.8万辆。

其他市场中,北美洲已减产汽车317.8万辆,预计今年全年减产341.2万辆;欧洲市场已减产295.4万辆,预计全年将减产334.9万辆。除中国外的亚洲其他地区中,目前已减产174万辆,预计全年减产195.2万辆。

作为全球半导体产业链的重要一环,东南亚未来疫情走势对芯片供应链安全仍有至关重要的影响,崔东树表示,后端封测工作主要集中于中日韩及东南亚国家,其中部分国家疫苗接种率极低、疫情反复风险大,后端封测流程仍面临挑战。

不过,伴随东南亚疫情逐渐向好发展,汽车芯片供应链加快恢复,缺芯行情缓解形势日趋明朗,乘联会秘书长崔东树表示:“乘用车市场芯片供给最黑暗时刻已经过去。”

即便如此,在汽车电动化、智能化加剧的情况下,短期内汽车芯片仍无法实现供需平衡。

中汽协副秘书长陈士华表示,目前芯片供应虽较三季度有所缓解,但个别芯片仍存在明显短缺,如马来西亚麻坡工厂,虽然产能恢复,但由于该工厂正全力生产前期短缺的ESP芯片,导致同样是该厂生产的车门控制器芯片、iBooster控制芯片出现供应短缺。

另外,四季度是传统汽车销售旺季,各主机厂一方面要加大产量满足市场需求,另一方面要为明年一季度备货,无形中又加大了市场对汽车芯片的需求量,陈士华认为:“短缺态势仍将延续一段时间,可能持续至2022年下半年。”

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【百度首个元宇宙"希壤"选定英伟达为合作伙伴,双方共建“AI元宇宙”】

12月26日消息,百度与英伟达已达成协议,双方合作共建AI元宇宙。在27日北京举行的百度Create2021上,百度将发布首个国产元宇宙产品“希壤 ”。今年11月,英伟达正式推出Omniverse ,相较于游戏、社交等应用层,英伟达更偏向于元宇宙硬件的底层,构造虚拟空间的技术平台底座。


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