傳感新品
【天津科技大學:研發非接觸型傳感器,應用于電子皮膚、人機交互等領域】
隨著科學技術的快速發展,可持續能源的需求不斷增加。雖然摩擦納米發電機(TENG)可以利用各種微弱機械能實現自供電,但在設備運行過程中要受到頻繁、直接、長期的機械沖擊,嚴重影響設備的耐久性。因此,研究人員開發了基于靜電感應原理的非接觸式摩擦納米發電機(NC-TENGs)。NC-TENGs的摩擦層完全避免直接接觸,僅依靠相對運動來發電,從而增強設備的穩定性、延長使用壽命并擴大操作場景,在自供電設備、電子皮膚、人機交互等領域中展現出巨大的潛力。
近日,天津科技大學高萌/張正健團隊在《Advanced Functional Materials》期刊上發表題為“Non-Contact Triboelectric Nanogenerator”的綜述。該綜述系統地綜述了NC-TENG從基礎理論到實際應用的最新進展。首先介紹了NC-TENG的基本結構和工作原理,然后討論了器件的結構構造和性能優化方法。此外,還綜述了NC-TENG在自動力位置檢測系統、非接觸人機界面和電能收集等領域的應用。最后,作者展望了NC-TENG面臨的重大挑戰和潛在機遇。
圖1 NC-TENGs的最新研究進展概述
【文章要點】
與接觸模式的TENG不同,NC-TENG在沒有摩擦效應時僅依靠靜電感應來獲取不規則的環境機械能,這意味著兩種摩擦材料可以在不直接接觸的情況下產生電荷。作者詳細論述了NC-TENG依靠靜電感應獲取電能的原理,并提出了NC-TENG的電子云模型,展示了NC-TENG靠摩擦層間的相對位移將機械能轉化為電能的過程。
圖2 NC-TENG和TENG的工作原理和電子云分布對比圖
NC-TENG終端設備可以有效避免與摩擦層頻繁的機械相互作用所產生的負面影響,且更多樣化的結構設計能夠優化電輸出,提高設備的多場景功能利用率。作者總結了接近-分離結構、轉盤結構、彈簧輔助結構和磁輔助結構,并詳細描述了每種結構的優缺點。
圖3 NC-TENG的典型結構
還討論了提高電荷保留性能和優化其電學性能的策略,包括調節介電常數、添加電荷捕獲中間層和添加電荷捕獲中間層。三種策略都可以有效地降低器件運行過程中產生的靜電放電現象,增加NC-TENG的電輸出。每一種策略都有獨特的屬性和潛在的缺點,這些方法的選擇應取決于給定器件的具體要求和約束條件。
圖4 NC-TENG性能優化
NC-TENG從人類日常生活中收集到的能量可以為使用傳統電池或不能直接使用充電設備的傳感器提供方便的供電,然后通過終端設備測量和分析,從周圍環境中產生的信號推斷出更多有用的信息,從而實現自動力實時檢測周圍環境和物體的位置信息、多領域人機交互界面等功能。雖然NC-TENG在智能傳感、人機交互等領域得到了廣泛的應用,但在提高輸出、應用模式、耐用性、穩定性等方面仍具有挑戰性,未來可以重點關注輸出增強、機械優化、結構最小化和應用集成等方面,進一步推進NC-TENG的研究。隨著功能器件和電子設備的發展,NC-TENG作為一種很有前途的技術,可以在各種場合得到廣泛和大規模的應用。
圖5 NC-TENG可持續發展的挑戰與展望
傳感動態
【機構:汽車銷量持續增長,促使中國MEMS傳感器加快研發】
研究機構表示,隨著中國汽車銷量持續增長,以及汽車智能系統的發展,汽車制造商對MEMS微傳感器的要求也在快速增加。這促使中國傳感器制造商擴大研發能力,并與車企加強合作。
市調機構Yole的報告顯示,預計到2028年,全球MEMS傳感器市場的復合年增長率將達到5%,隨著自動駕駛和ADAS輔助駕駛的進步,MEMS傳感器的滲透率也將保持增長。
機構預計,MEMS傳感器的出貨量將從6.57億個增加到8.61億個。
業內人士表示,用于環境感知和導航定位的傳感器在智能汽車中變得更加重要,具體應用包括超聲波傳感器、毫米波傳感器和衛星定位系統等技術。目前,中國汽車MEMS市場仍主要由博世、大陸集團(Continental)、德爾福(Delphi)和森薩塔(Sensata)主導,然而隨著需求的不斷增長,中國本土傳感器公司也獲得了市場機遇。
這一領域的中國公司包括明皜、賽微電子、河北美泰電子、上海矽睿科技、美新半導體和士蘭微電子。其中,美泰電子一直向比亞迪等供應加速度傳感器;賽微電子也宣布,其控股子公司賽萊克斯已為客戶完成MEMS微鏡小規模試產,客戶已簽署采購訂單。
此外,美泰電子的MEMS慣性傳感器和系統已經應用于50多款新能源車,此外該公司還獲得了壓力傳感器和芯片訂單,安全氣囊加速度傳感器也進展順利,目前正在驗證。
業內人士強調,汽車智能化不僅依賴傳感器,還需要與汽車軟件和系統開發商深度融合,未來的前進方向也應從單一的產品轉向多功能系統集成解決方案。
【禾賽獲一汽紅旗新車型量產定點 共同打造全球首個艙內激光雷達智駕方案】
近日,禾賽科技宣布與一汽集團正式達成定點合作,共同打造全球首個艙內激光雷達智駕方案,紅旗品牌下一代旗艦純電車型將率先采用禾賽車規級超薄遠距激光雷達ET25。新車型預計將于2025年上半年量產交付。
在項目合作過程中,一汽集團展現了豐富的技術經驗和深厚的研發實力,在艙內激光雷達的空間布置、功能融合、性能優化等方面發揮了重要作用,率先實現了激光雷達置于前擋風玻璃后的艙內集成,打造外觀優、性能強、可量產的創新智駕方案。一汽集團預計在10月的創新技術發布會上正式發布艙內激光雷達技術,并將揭示更多的技術內核。
近年來,一汽紅旗以新戰略、新理念、新產品和新技術,為消費者提供不錯的駕乘體驗。在紅旗品牌All in新能源戰略部署下,全域推動所有車型的電動化。作為新能源戰略推進的一項重要舉措,紅旗新能源品牌成為了紅旗的獨立子品牌,計劃推出15款新產品,覆蓋全部細分市場,滿足中國新能源汽車用戶差異化的需求。
作為其智駕平臺融合感知的核心“黑科技”,ET25是禾賽面向ADAS前裝量產市場的首款超薄遠距激光雷達,僅有25mm高的機身極度輕薄,可置于擋風玻璃后側。這種安裝方式不僅風阻友好,無懼臟污,同時還能使整體車身設計更加流暢美觀。另外,得益于禾賽全新一代性能更強的激光收發模塊,在反射率為10%的條件下,ET25 將905nm激光雷達的測距能力提升到250m以上,助力智能汽車在遇到復雜路況時及時判斷風險、做出更安全的決策。
截至目前,禾賽激光雷達累計交付量已超過19萬臺。據國際權威研究機構Yole Intelligence最新報告顯示,禾賽連續兩年蟬聯車載激光雷達市占率全球第一,以47%的份額領跑全球車載激光雷達市場。
2023年,禾賽加速拓展ADAS前裝量產業務,不僅獲得了國內領先汽車廠商的多款車型定點,也與北美和歐洲的知名OEM主機廠就ADAS研發項目達成合作,保持業務高速增長。截至目前,禾賽已在全球范圍內獲得13家OEM的量產定點。
【中國科技企業創新成果井噴:漢威多款創新產品震撼發布】
新機發布,麒麟回歸。華為Mate60 Pro的震撼問世以及麒麟芯片的涅槃重生,極大振奮了國人的心。這是華為的勝利,更是我國反制裁和國產替代進程中的重要里程碑。華為是堅持自主研發和技術創新的民族企業代表,實際上,不只是手機芯片,還有更多賽道、更多行業的本土科技企業也在“創新潮”中持續發力。
以傳感器為例,無論是智能手機、汽車、工業自動化還是醫療設備,傳感器的應用無處不在。在傳感器和儀器儀表賽道,歐美企業一度占據市場壟斷地位。數據顯示,傳感器市場全球龍頭企業如博世、霍尼韋爾等跨國公司占據約60%的我國國內市場份額,尤其在高端市場,約80%的傳感器芯片依賴海外企業。而這些技術成果在家用商用燃氣安全、新能源汽車電池安全等核心領域有著廣泛應用,隨著市場需求量持續擴大,掌握自主核心科技,推出適合市場需求的本土產品,也成為中國企業的核心要務。
一直以來堅持創新驅動,緊盯市場新方向和新需求的漢威科技集團,就在自主研發創新中實現了彎道超車。經過多年持續投入,漢威科技集團構建了全球分布式研發創新體系,打造了傳感器、智能儀器儀表、物聯網三大技術平臺,實現了全產業鏈自主可控,其年均研發投入占營收比重的7%以上,專業研發人員近千人。強大的科研力量為漢威科技對邊世界一流水平研發產品帶來了底氣。據悉,漢威科技集團于25周年之際,重磅官宣多款創新產品及解決方案,直擊國內市場痛點,展現了中國企業的創新力量,具體包括激光家用可燃氣體報警器、全無線家用可燃氣體報警器、液化氣鋼瓶機械手聯動控制解決方案、半導體場景氣體泄漏監測系統解決方案、電池熱失控安全檢測傳感器-ZPH07等,可以廣泛應用于燃氣安全、工商業安全、新能源汽車電池安全、智慧環保、智慧醫療等領域的監測預警。
以燃氣家用報警器為例,在大規模普及的背景下,政府依法推行安全標準,對相關產品的可靠性、安全性、便捷性提出了更高要求,新型材料的應用,智能系統和智能技術的發展,也倒逼相關企業在創新研發上加大力度。依托在傳感器領域長期積累的技術優勢,漢威科技此次推出的燃氣家用報警器系列就體現出了“更精準,更高效,更便捷”的特色。
其中,激光家用可燃氣體報警器是國內第一款基于激光原理的高端家用燃氣探測器,不僅壽命長,抗干擾,還不懼怕廚房水汽和溫濕度變化,響應迅速,檢測精準。
全無線家用可燃氣體報警器則是基于自研的低功耗紅外傳感器,它采用無線通訊/無線控閥全無線設計,具有壽命長、精度高、免維護、抗干擾能力強等特點。
和燃氣家用報警器領域的眾多海外品牌巨頭相比,目前在產品矩陣方面,漢威科技已經形成了成熟的產品矩陣,產品類型豐富,適合不同家庭使用場景。在此基礎上,漢威科技還將相關產品與自主研發的一系列技術平臺相結合,形成一體化解決方案,從根源保障家用燃氣的使用安全和監測預防到位。與此同時,漢威科技自主掌握了涉及產品的核心技術方案,在技術應用、市場推廣以及后續產品升級方面也不會面臨“卡脖子”的局面,可以用強大的自主產業鏈持續高質量服務客戶。
根據科技部公布的數據顯示:2022年,我國企業研發投入占全社會研發投入已超過3/4,已有762家企業進入全球企業研發投入2500強。把企業明確為科技創新的主體,是建設科技強國的必然要求,華為、漢威科技等科技創新企業不僅是我國新產業、新市場的開拓者,更是保證國家企業和產業健康發展的中堅力量。
特別是隨著工業互聯網、智能制造、人工智能等戰略的實施,各級政府將加速推動智慧城市建設、智能制造、智慧醫療發展,這也為傳感器市場及企業帶來了持續不斷的發展機遇。要打破海外技術壟斷,掌控產業話語權,實現多個重點產業的可持續高質量發展,就必然要充分發揮本土企業的創新動能。漢威科技同樣作為民族企業的科技創新代表,也將持續在傳感器與儀器儀表賽道深耕細作,用創新成果回饋用戶市場,并在科技產業競爭中展現中國企業的實力擔當。
【美媒:美發布對華芯片設限最終規則】
據美國《紐約時報》網站9月22日報道,美國拜登政府22日發布了最終規則,將禁止申請美國聯邦資金支持的芯片企業在中國增產和進行科研合作,稱這是為了保護所謂的美國“國家安全”。
據悉。該規則詳細闡述了該法案的兩大核心條款:第一項規定是禁止芯片基金受助人十年內在其他相關國家擴大半導體材料生產能力。第二項規定是限制受助人與相關外國實體開展某些聯合研究或技術許可活動。
報道表示,最終的限制措施將禁止獲得美國聯邦資金的企業在美國以外的地方建造芯片工廠。拜登政府稱,企業在獲得這筆資金后,10年內不得在“受關注的外國”——定義為中國、伊朗、俄羅斯和朝鮮——大幅擴大半導體生產。
該規定還限制獲得資金的企業在上述國家開展某些聯合研究項目,或向上述國家提供可能引發所謂“國家安全”擔憂的技術許可。
據報道,美國商務部說,如果資金接受方違反限制,美國商務部可以收回聯邦撥款。
報道稱,這一規定的出臺正值拜登政府準備發放超過520億美元的聯邦撥款和數百億美元的稅收抵免,以發展美國芯片產業之際。
美國商務部長吉娜·雷蒙多在一項聲明中說:“這些護欄將保護我們的國家安全,并幫助美國在未來幾十年里保持領先。”
報道指出,芯片行業一直大力游說,反對美國的這些限制措施。芯片制造商在今年提交的意見中表達了它們的擔憂,稱過度限制措施可能擾亂供應鏈,并損害其全球競爭力。
【紫光超級智能工廠項目在鄭州開工,分期實現 450 萬臺套智慧計算終端出貨量】
9 月 23 日消息,紫光集團今日宣布,近日“2023 紫光智慧計算終端生態大會”開始前,紫光超級智能工廠項目在鄭州高新區正式開工。
紫光超級智能工廠項目在鄭州開工,分期實現 450 萬臺套智慧計算終端出貨量
據介紹,該工廠作為紫光智慧終端產業園項目核心,將分期逐步實現 450 萬臺套智慧計算終端出貨量,預計年營收 100 億元。該工廠將實現高速生產、定制化生產、安全生產、自動化倉儲物流及零碳智慧園區的構建。
IT之家從官方新聞稿件得知,紫光計算機在三年前落戶鄭州,2022 年營收較 2020 年增長 391.3%,累計推出了 80 余款產品。紫光計算機董事長、總裁黃輝華也定下“成為國內商用 PC 市場前三”的目標。
紫光超級智能工廠項目在鄭州開工,分期實現 450 萬臺套智慧計算終端出貨量
此外,紫光股份于今年 5 月發布《紫光股份有限公司重大資產購買預案》,擬通過全資子公司紫光國際信息技術有限公司以支付現金的方式向 H3C Holdings Limited 購買所持有的新華三集團有限公司 48% 股權,以支付現金的方式向 Izar Holding Co 購買所持有的新華三集團有限公司 1% 股權,合計購買新華三集團有限公司 49% 股權。
審核編輯 黃宇
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