浙江农林大学,杭州师范大学:机械延展、离子导和耐低温水凝胶柔性应变传感器

2022-10-18
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摘要 重要的是,这种基于水凝胶的传感器在低至-20°C的温度下仍保持良好的电化学稳定性和出色的机械可靠性。

传感新品

【浙江农林大学,杭州师范大学:机械延展、离子导和耐低温水凝胶柔性应变传感器

在过去的十年中,导电水凝胶因其优异的机械延展性、安全性和简单的制造工艺,在可穿戴电子设备领域引起了极大的关注。特别是,与传统的聚合物材料(例如PDMS)相比,基于水凝胶的传感器显示出对表皮或肌肉组织更优异的机械适应性。

不幸的是,由于水分子的冰点相对较高,传统的导电水凝胶在低温环境(零度以下)下不可避免地冷冻,从而导致其特性(包括弹性,导电性和传感性能)的退化。这一缺点严重地阻碍了导电水凝胶作为各个领域的潜在应用,例如南极考察和高纬度地区的户外健康监测等。因此,急需实现导电水凝胶材料的长期稳定的抗冻性能。

为了解决上述问题,研究人员已经尝试了许多策略,例如,将多元醇和离子液体引入基质或将醇分子接枝到聚合物链中,以通过破坏水分子和聚合物之间的强氢键来抑制晶体的形成。然而,在聚合物链的改性工程中,尽管水凝胶的冷冻耐受性有了显著改善,但繁琐且对环境不友好的改性过程几乎不能满足实际应用中商业化的要求。此外,机械和电气性能之间的不良权衡是上述策略中的另一个难题。因此,探索一种在极低温度环境下同时赋予导电水凝胶可变机械性能和高导电性的简单,绿色和有效的方法非常重要。

该工作选用聚丙烯酰胺和壳聚糖组成的杂化网络结构作为水凝胶基底,通过壳聚糖链纠缠和壳聚糖改性氧化石墨烯片(CGO)增强其交联结构,通过掺杂高浓度的氯化钠溶液进行改性,赋予了增强的聚合物结构和稳定的导电路径,从而产生了多功能的整体性能。该水凝胶(PAC-CGO-Na)表现出高度增强的力学性能,基于此制备的拉伸传感器在大范围(1216%)的变形条件下显示出稳定的传感性能,以及出色的灵敏度和快速响应(≈120 ms)。重要的是,这种基于水凝胶的传感器在低至-20°C的温度下仍保持良好的电化学稳定性和出色的机械可靠性。

传感动态

【柯力传感投资桑尼奇科技 拓展智能传感器芯片领域】

 近日,柯力传感宣布与深圳市桑尼奇科技有限公司达成战略合作,投资桑尼奇(宁波)科技有限公司,拓展智能传感器芯片领域。

合作达成后,桑尼奇(宁波)科技有限公司将以工业物联网为支撑,专注于芯片领域,发挥自身在芯片选型上的经验与优势,为智能传感器产业大脑链上企业提供专业化的芯片解决方案,帮助企业优化供应链管理,助力企业创新发展。

资料显示,深圳市桑尼奇科技有限公司组建于2011年,是一家专注于安卓、Linux嵌入式智能设备等产品的IC芯片供应商,产品应用涵盖有高清播放器、OTT、广告机、工业控制、无线投屏、投影仪、安防等多个行业。产品线极为丰富,包括 AP处理器芯片、DDR/EMMC存储芯片、PMIC、DC/DC及LDO、以太网芯片、接口芯片等IC。

2022年上半年,柯力传感实现营业收入5.06亿元,同比增长3.81%;归属于上市公司股东的净利润1.27亿元,同比增长2.88%;归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润8370.34万元,同比下降7.98%;基本每股收益0.54元。


【深耕传感器与模拟芯片双赛道 灿瑞科技持续拓展“芯”技术】

在半导体领域,科创板不断发掘出“小而美”的隐形冠军,灿瑞科技就是其中典型之一。

作为一家锚定智能传感器芯片和模拟芯片双赛道的半导体设计公司,灿瑞科技在磁传感器芯片、电源管理芯片以及芯片封装测试领域,都积累了深厚技术和众多优质客户,成为其所在领域的本土“领头羊”。

“我们这一代创业家,是在个别产品上追赶国际先进;相信下一代热‘芯’人,将实现引领国际先进技术的‘芯’梦想。”谈及父子接力经营灿瑞科技,灿瑞科技董事长罗立权在接受上海证券报记者专访时表示,半导体产业和公司都需要持续、长期积累。他让儿子学习了微电子技术,志在用两代人的努力,打造一家引领国际先进技术的芯片公司。

从传感器起家 受益于家电下乡

传感器芯片具有品类多、单一品类市场小、研发难度高等特性,打造一家优秀的传感器芯片公司,可不是一件容易的事。

“我在从事电子元器件分销工作时,清楚地意识到半导体产业具有广阔的发展前景,于是就和朋友合作,于2005年创立了灿瑞科技。”回忆起创业之路,罗立权笑着说,“那时候也不知道深浅,因为合作伙伴熟悉传感器芯片,灿瑞科技就确立了研发磁传感器芯片的方向。”

“哪里想到,做一家传感器芯片公司这么难啊!”罗立权告诉记者,创业3年,灿瑞科技烧光了50万美元的创业资金,产品却迟迟没有打开市场。“芯片导入周期很长。灿瑞科技2007年进行产品测试,2008年才有了第一款产品的批量供货。”

机会总是留给有准备的人。随着2009年国家开启家电下乡活动,灿瑞科技迎来了巨大的发展机遇。“乘着家电下乡东风,灿瑞科技的磁传感器芯片广泛进入中国家电企业,公司产品迅速放量。”罗立权介绍,公司研发出一系列的磁传感器芯片、光传感器芯片,产品被广泛应用于智能家居、可穿戴设备、智能安防、工业控制、智能手机、智能机器人等领域,客户包括格力、美的、漫步者、海康威视、英威腾、小米、荣耀等各领域的知名企业。

延展产品线 模拟芯片见真功

在智能传感器芯片领域有了深厚技术积累和资金储备后,罗立权又看上了模拟芯片的机会。“2011年,中国智能手机开始走上历史舞台,我们预判智能手机将带动电源管理芯片大发展。”对于从智能传感器芯片跨到模拟芯片领域,罗立权表示,灿瑞科技研发的第一颗模拟芯片是背光驱动芯片。随着产品迭代、产业发展,这颗芯片的客户逐步拓展到小米、三星及众多智能手机厂商。

目前,在电源管理芯片领域,灿瑞科技积累了高精度低纹波直流转换电路设计技术、宽幅高线性调光控制技术、自适应高精度恒定电流控制技术等多项重要技术,形成超过150款电源管理芯片产品,在低功耗、过压过流过温保护、转换效率等方面建立了自身的技术优势。

遍观德州仪器、意法半导体等国际大厂,不管是在传感器芯片领域,还是模拟芯片领域,它们的一大共同点就是,均采用集合集成电路设计、制造、封装测试于一体的垂直整合制造(IDM)模式。

“灿瑞科技也建立了自己的封装测试生产线,有效提升了公司芯片的性能、良率等各项指标。”罗立权表示,研发传感器芯片和模拟芯片,不仅要求公司具有强大的芯片设计能力,还要懂得制造和封装工艺,这样才能给市场交出具有优质性能、超低功耗的产品。

灿瑞科技副总经理、研发总监罗杰认为,公司的两大赛道设计和封测业务都表现出良好的协同性:一是研发人员在两大产品线的研发上具有复用性;二是专有的磁传感器芯片封测产线有助于提升公司产品品质,保障产能供应,同时大幅提升研发效率。

多年的技术积累和市场耕耘,也让灿瑞科技交出了亮眼的成绩单。2019年、2020年、2021年、2022年1—9月,灿瑞科技的营业收入分别为1.99亿元、2.9亿元、5.37亿元、5.19亿元,归属于母公司股东的净利润分别为2285.31万元、4365.25万元、1.25亿元、1.46亿元。

瞄准创新 志在引领“芯”技术

一家优秀的芯片公司,会一直走在创新、奋进的路上。“不管是新产品,还是新应用,灿瑞科技都在持续开拓。”罗立权介绍,通过招揽人才,与上海大学、中科院半导体所合作等举措,公司紧跟智能传感器芯片、电源管理芯片发展趋势,不断丰富技术储备,在包括3D磁传感器、高精度电流传感器、3D TOF VCSEL传感芯片及OLED屏幕偏压驱动等多个智能传感器芯片和电源管理芯片前沿应用领域,实现了技术突破。

记者注意到,除了原有的消费、可穿戴、工业控制、安防等市场外,灿瑞科技还积极布局汽车电子、光伏产业等领域。公司开关型磁传感器芯片已进入整车供应链,预计未来将成为公司新的利润增长点。

“随着新能源汽车向电动化、智能化发展,智能座舱、驾驶安全系统、车身控制、热管理等多个系统对传感器的需求不断增长。”对于汽车电子前景,罗立权以磁传感器为例介绍,一辆电动汽车会用到约30颗磁传感器,各类阀门曲轴、转动方向盘检测等又要用到约30颗磁传感器,再加上安全带、磁开关门窗位置等合计要用到60—70颗磁传感器,市场空间和前景不言而喻。

灿瑞科技已经在磁传感器芯片和电源管理芯片两个细分领域取得领先优势,接下来要进一步扩大市场份额。罗立权表示,公司市占率最高的闪光灯驱动芯片才达到13.39%的市场份额,这意味着公司具有巨大的成长潜力。

“上阵父子兵”,罗立权在追求芯片事业上并非一个人在战斗。公司副总经理罗杰正是罗立权的儿子。据悉,罗杰具有电路与系统专业的博士学位,曾任职高通SoC(系统)芯片设计部门工程师。


【一径科技与NVIDIA达成合作 共同推动固态激光雷达智能产业化新进程】 

近日,车规级MEMS激光雷达解决方案提供商一径科技与人工智能时代的引领者NVIDIA达成生态合作:一径科技正式加入NVIDIA Jetson生态系统,成为NVIDIA Jetson平台紧密的激光雷达传感器合作伙伴。

作为NVIDIA Jetson生态系统成员,一径科技将加深与NVIDIA在技术和产品层面的合作,借助NVIDIA领先的AI芯片硬件以及成熟完善的软件工具链,开发基于固态激光雷达的自动驾驶感知系统,加速算法和感知技术的迭代,同时致力于提升激光雷达感知软件开发的智能化程度,研发激光雷达传感器与AI计算平台高度集成的自动驾驶感知方案。

在NVIDIA Jetson硬件平台的助力下,一径科技的激光雷达产品可以大幅缩短原型测试时间和研发周期,提升效率,满足传感器行业快节奏开发需求,从而加速激光雷达系统的商业化、安全化落地。

未来,一径科技将联合NVIDIA打造定制化激光雷达感知解决方案, 推动车路协同、低速无人智慧物流、高速干线物流、Robotaxi、机器人等自动驾驶多场景应用的安全落地,赋能自动驾驶的基础设施建设。

生态共享,合作共赢。有了NVIDIA Jetson生态系统丰富资源的支持,一径科技将在固态激光雷达商业化落地道路上走得更快更稳。一径科技也将协同NVIDIA创造出更多先进的行业解决方案,推动以自动驾驶车辆为代表的自主机器行业向前迈进。

NVIDIA Jetson平台下有一系列AI计算平台产品,包括Jetson AGX Xavier 系列、Jetson AGX Orin系列等等,这些平台采用节能高效和小巧精致的外形设计,可为边缘提供加速 AI 性能。

而且,NVIDIA Jetson系列模组均使用相同的NVIDIA CUDA-X软件,并支持容器化和编排等云原生技术,以便构建、部署和管理边缘AI。

基于Jetson平台建立起来的生态系统已经囊括了AI软件和服务、硬件与设计服务、机器视觉及各类传感器、系统软件和开发工具链各个领域的合作伙伴。合作伙伴一旦加入该生态圈,NVIDIA还会有专门的技术团队支持企业开发出自己的产品。

加入NVIDIA Jetson生态圈,一径科技将在固态MEMS激光雷达的技术、产品以及商业拓展方面获得强有力的支持。同时,作为车规级MEMS激光雷达解决方案提供商,一径科技也让NVIDIA Jetson生态系统更加繁荣。

一径科技自成立以来,持续深耕于前装长距和近距补盲产品领域,在不断积累中迭代创新,始终将打造具有高可靠性、高分辨率、低成本的轻量级固态MEMS激光雷达为目标。

目前,一径科技的激光雷达产品已经在多个自动驾驶应用场景实现商业化落地,包括末端配送场景、高速物流自动驾驶卡车场景以及Robotaxi领域,合作伙伴覆盖自动驾驶科技公司、物流企业、车企等等,其中包括京东物流、嬴彻科技、元戎启行等等。


【我国首条光子芯片产线明年建成:无需EUV光刻机】

来自《北京日报》的消息,记者从中科鑫通获悉,国内首条“多材料、跨尺寸”的光子芯片生产线已在筹备,预计将于2023年在京建成,可满足通信、数据中心、激光雷达、微波光子、医疗检测等领域需求,有望填补我国在光子芯片晶圆代工领域的空白。

据悉,光子芯片是光电子器件的核心组成部分,与集成电路芯片相比存在多处不同。例如:从性能而言,光子芯片的计算速度较电子芯片快约1000倍,且功耗更低。从材料而言,InP、GaAS等二代化合物半导体是光子芯片更为常用的材料,而集成电路一般采用硅片。

从制备而言,光子芯片的制备流程与集成电路芯片存在一定相似性,但侧重点在于外延设计与制备环节,而非光刻环节。民生证券指出,这也决定了光子芯片行业中,IDM模式是主流,有别于标准化程度高、行业分工明确的集成电路芯片。

值得一提的是,相较于电子芯片,光子芯片对结构的要求较低,一般是百纳米级,因此降低了对先进工艺的依赖。中科鑫通总裁隋军也表示,光子芯片使用我国已相对成熟的原材料及设备就能生产,而不像电子芯片一样,必须使用EUV等极高端光刻机。

传感财经

【10月18日传感财经分析:医疗传感器概念报跌,爱朋医疗领跌;MEMS传感器概念报跌,盾安环境领跌;红外传感器概念报跌,睿创微纳领跌】

10月18日盘后,医疗传感器概念报跌,爱朋医疗-1.95%领跌,光莆股份、北京君正、晶方科技、汉威科技、韦尔股份等个股纷纷跟跌。

10月18日盘后,MEMS传感器概念报跌,盾安环境-3.69%领跌,歌尔股份、航天电子、苏州固锝等跟跌。

10月18日盘后,红外传感器概念报跌,睿创微纳(38.97,-1.1,-2.75%)领跌,大立科技(-1.6%)、高德红外(-1.16%)、多伦科技(-0.92%)等跟跌。

相关红外传感器概念股:

星帅尔:

10月17日消息,星帅尔主力净流出1694.29万元,超大单净流出507.3万元,散户净流入835.93万元。公司子公司华锦电子生产的传感器组件主要供货给红外线测温仪生产厂家。

星帅尔公司市盈率为20.9,2021年营业总收入同比增长47.64%,手利率达到21.53%。

森霸传感:

10月17日消息,森霸传感10月17日主力资金净流出7.13万元,大单资金净流出7.13万元,散户资金净流入3.39万元。

上半年公司实现营业收入1.67亿元,同比上升88.55%;归母净利润8215.84万元,同比上升126.3%。受新冠肺炎疫情影响,国内市场对热电堆红外传感器及相关组件的需求量剧增,公司适时调整了生产计划,积极安排相关产品的生产和扩产工作,使得热电堆红外传感器及相关组件的收入和利润增幅较大。

公司市盈率为12.03,2021年营业总收入同比增长-9.62%,手利率达到49.71%。

多伦科技:

10月17日该股主力净流出84.78万元,大单净流出84.78万元,中单净流出9.68万元,散户净流入94.47万元。

拥有多种物联网感知技术的驾驶人考试评判系统,研究通过物联网技术实时采集各型号规格车辆行驶过程中的状态数据;自主研制的感知终端包括,霍尔传感器、加速度传感器、红外感应器、磁性感应器、线圈检测、压力感应、超声波测距、振动监测、气压检测等。

多伦科技市盈率为-23.75,2021年营收同比增长12.43%达7.15亿,毛利率达到39.53%。

高德红外:

10月17日消息,高德红外主力资金净流出264.44万元,超大单资金净流出654.07万元,散户资金净流出25.15万元。

经过质询和讨论,评价专家组一致同意公司该碲镉汞制冷型红外焦平面阵列探测器项目通过科技成果评价。

高德红外市盈率为25.58,2021年营收同比增长4.98%达35亿,毛利率达到55.93%。

大立科技:

10月17日该股主力资金净流入442.84万元,超大单资金净流入76.04万元,大单资金净流入366.8万元,中单

资金净流入132.97万元,散户资金净流出575.81万元。

公司专业从事非制冷焦平面探测器、红外热像仪、红外热成像系统的研发、生产和销售。

公司市盈率为3.36,2021年营业总收入同比增长-26.12%,毛利率达到53.77%。

睿创微纳:

10月17日消息,睿创微纳10月17日主力净流出237.76万元,超大单净流出72.61万元,大单净流出165.15万元,散户净流出192.38万元。

睿创微纳技术股份有限公司是一家专业从事非制冷红外热成像与MEMS传感技术开发的集成电路芯片企业,致力于专用集成电路、MEMS传感器及红外热成像产品的设计与制造。

睿创微纳市盈率为38.62,2021年营收同比增长14.02%达17.8亿,毛利率达到58.34%。







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