傳感新品
【蘇黎世聯邦理工學院:為動捕柔性紡織衣服研究螺旋狀膨脹紗線電容傳感器】
智能服裝在學術和商業領域的受歡迎程度一直在穩步上升。纖維形式的柔性可拉伸傳感器有吸引力,因為它們可以直接集成為構成我們服裝的一部分,并將其轉化為多功能設備。
由于傳感器和紡織品之間的機械屬性不匹配,而兩者之間的巨大差異可能會導致織造問題,并可能在制造過程中對傳感器造成不可逆轉的損壞。盡管現在有解決方案可以將傳感器直接集成到紡織品中,但它們通常局限于單一傳感機制。
柔性纖維傳感器通常有壓阻式、電感式和電容式三種類型。電容式感測機制具有明顯的優點,因為它僅依賴于幾何形狀;并消除了與在壓阻傳感器采用的剛性電極有關的任何問題,例如信號不一致、漂移、滯后等。但與壓阻傳感器相比,電容式傳感器的靈敏度的是一個問題。
到目前為止,提高電容式應變傳感器的靈敏度十分有限,因為傳感器的電響應由電容器的幾何形狀和構成電容器的材料的響應所決定。
在針對這個問題的研究中,蘇黎世聯邦理工學院的研究人員選擇采用螺旋狀膨脹紗線作為電容傳感器,并發現了來自不同傳感器配置的意外響應。在實驗中,團隊發現它可以達到同類型傳感器中從未報道過的靈敏度,“可以非常精確地捕捉身體的運動”。
這個研發的關鍵是紗線的結構:內部纖維由導電的彈性橡膠制成。研究人員將一根覆蓋在一層薄塑料中的剛性金屬絲包裹在內部纖維周圍,并形成螺旋狀。這兩種纖維充當電極并產生電場。它們一起形成一個電容器,可以保持電荷。
其中,研究人員通過在聚酯纏繞的彈性纖維上采用聚吡咯的氣相聚合來合成彈性和高拉伸性電極,并且通過在導電彈性纖維周圍用銅線螺旋纏繞來進行螺旋制造。通過改變纖維之間的直徑比和螺旋纏繞纖維的節距這兩個因變量,他們能夠改變傳感器的泊松比。
他們制作了原型,并通過實驗確定膨脹特性是否與應變系數相關,并發現它不僅影響應變系數,而且影響應變時電容變化。根據初始外部螺旋元件的螺旋繞組的節距,電容變化可以是正,又可以是負。
在正常情況下,電荷波動太小,無法幫助測量身體的運動。然而,這種紗線的屬性非同尋常。與大多數其他材料不同,蘇黎世聯邦理工學院的紗線在拉伸時變厚。因此,紗線對最小的運動都非常敏感。即使稍微拉伸一點,這都會在傳感器的電荷中產生明顯可測量的波動。這使得測量和分析細微變化成為可能。
在將這種紗線縫合到一條彈性跑步緊身褲時,當用戶跑步時,它會以一定的節奏拉伸和松弛。其中,每次移動都會改變兩根纖維之間的間隙,從而改變電場和電容器的電荷,并實現電容式的傳感感應。
為了允許紡織品傳感器能夠無線發送電信號,研究人員為其配備了一個由導電紗線制成的環形天線。如上圖所示,天線直接縫在緊身褲中。所以,傳感器和天線一起形成了一個電路,完全集成到衣服中。
電信號從可拉伸傳感器傳輸到天線,并以電子設備能夠讀取的特定頻率傳輸電信號。穿著者暈動,傳感器移動,并產生一個頻率持續波動的信號模式,然后電子設備可以實時記錄和評估。
傳感動態
3月30日晚間,士蘭微發布公告稱,擬與國家集成電路產業投資基金二期股份有限公司,以貨幣方式共同出資人民幣21億元認繳成都士蘭新增的15.91億注冊資本,其中大基金二期出資10億,士蘭微出資11億。成都士蘭其他股東放棄同比例增資的權利,差額計入成都士蘭的資本公積。
增資完成后,大基金二期將持有成都士蘭23.90%股份,持股比例僅次于士蘭微,而士蘭微對成都士蘭持股比例從增資前的53.21%降至52.79%。
據悉,成都士蘭成立于2010年,當前是士蘭微公司下屬專攻汽車半導體封裝的子公司。2022年6月,彼時士蘭微宣布,將通過控股子公司成都士蘭半導體制造有限公司投資建設汽車半導體封裝項目(一期),預計總投資為30億元,項目建設期為3年。根據成都士蘭財務部初步測算,該項目達產后預計新增年銷售收入27.72億元,新增年利潤總額3.08億元,投資回收期為5.3年。
為了給成都士蘭的汽車半導體封裝項目募資,2022年10月,士蘭微披露了65億元的定增預案,其中募集資金中的11億元用于投資該項目,據悉,本次士蘭微認繳成都士蘭的11億資金將就是來自于這筆還沒正式發行的定增。此外,2022年12月,士蘭成都還通過增資擴股的方式引進成都市重大產業化項目一期股權投資基金有限公司和成都天府水城鴻明投資有限公司,兩家公司共投資5億。
值得一提的是,士蘭微本身的經營狀況卻陷入增收不增利的狀況,據士蘭微發布2022年年報,公司實現營業收入82.82億元,同比增長15.12%,實現凈利潤10.52億元,同比下降30.66%。
布局汽車半導體或將優化士蘭微業務結構。根據IDC數據,2022年中國新能源車市場規模將達到522.5萬輛,同比增長47.2%,到2025年新能源汽車市場規模有望達到約1299萬輛,新能源汽車將新增大量與電池能源轉換相關的半導體器件,將帶動整個汽車半導體行業需求大幅度增長。
士蘭微稱,汽車半導體封裝項目,將有利于加快實現士蘭微汽車級功率模塊的產業化,完善集成電路產業鏈布局,增強核心競爭力,有利于抓住當前新能源汽車領域的發展契機,推動公司主營業務持續成長。
此外,據公開資料顯示,2023年以來,大基金二期已多次出手布局半導體產業鏈。
2023年3月24日,晶瑞電材披露一則有關參股子公司湖北晶瑞引入戰略投資者的公告。公告顯示,大基金二期增資1.6億元,持有23.05%的股權。
2023年2月27日,大基金二期入股芯片存儲企業長江存儲,持股比例12.24%,認繳出資額達到128.87億元人民幣。
2023年1月18日,國內晶圓大廠華虹半導體在港交所發布公告稱,國家大基金二期出資11.7億美元與其以及子公司設立合營企業,共同布局晶圓業務。
【松下宣布了最新的圖像傳感器技術,將用于汽車自動駕駛車載攝像頭】
日本松下于3月29日宣布,已開發出新的有機CMOS圖像傳感器技術,無論光源類型如何,都能實現準確的色彩再現。未來將廣泛應用在各個領域,包括用于自動駕駛的車載攝像頭、商業廣播攝像頭、安全攝像頭和工業檢查攝像頭。根據市場趨勢,松下表示計劃在不久的將來進行量產。
有機 CMOS 圖像傳感器的特點是能夠準確地再現顏色,即使在偏向特定顏色的光源下也是如此。由于有機薄膜的高光吸收率,通過減薄光電轉換層和使用電像素分離技術,可以實現良好的色彩再現和較少的混色。執行光電轉換和電荷存儲的有機薄膜在每個綠色、紅色和藍色的像素,在目標之外的波長范圍內抑制靈敏度,極大地抑制混色,通過完全分離識別出疊層結構實現低混色效果。
在汽車中的自動駕駛領域,攝像頭對圖像的識別速度和準確率無疑是最關鍵的。松下的有機CMOS圖像傳感器技術即使在黑暗的環境中也可以提高識別率。此外,增加了動態范圍,即使在亮度差異較大的場景中,例如在出口處一個隧道,可以拍攝圖像而不會過曝或過度曝光。即使汽車在高速行駛,也可以高清地掌握周圍物體的形狀,并且提高識別率。
在檢驗區,用于檢查制造過程中的零件,檢查氧化和腐蝕,檢查蔬菜和水果的成熟度、腐蝕和污染情況。在健康美容領域,通過識別膚色、血管、斑點、皮膚粗糙等,可應用于健康監測和皮膚護理。此外,還可以用鮮艷的色彩記錄和保存圖像。
除了準確的色彩再現性之外,寬動態范圍還可以區分反光大或小的地方,而全局快門則可以處理移動物體并實現高速辨別,這提高精度。可以構建對物體的照度和物體移動速度的變化具有高度的檢查系統和成像系統。
傳統的拜耳陣列硅圖像傳感器對綠、紅、藍三色的分色性能不夠,難以識別和判斷。另一方面,有機 CMOS 圖像傳感器由將光轉換為電信號的有機薄膜光電轉換部分組成,而底層電路的功能是存儲和讀出信號電荷。它的特點是兩層結構,彼此完全獨立。結果,可以提供不受硅的物理性質影響的光電轉換特性。用于釋放電荷的電極設置在像素之間的邊界處以釋放由于像素邊界處的入射光引起的信號電荷,從而抑制信號電荷從相鄰像素進入。
此外,由于有機薄膜的下部覆蓋有用于收集有機薄膜中產生的信號電荷的像素電極和用于釋放電荷的電極,因此有機薄膜無法吸收的入射光電影是抑制滲透到一邊。可以抑制從相鄰像素進入的光和信號電荷。因為可以將顏色混合保持在足夠低的水平,所以無論光源的顏色(光譜)如何,都可以實現準確的顏色再現。由于該電荷存儲單元可以小型化,因此還可以添加高性能電路。
對于這種有機CMOS圖像傳感器,通過光電轉換層減薄技術,有機薄膜具有十倍于硅的光吸收特性,因此可以縮短光程長度,減薄至0.5μm是可能的。因此,減少了傾斜入射光。電像素分離吸收進入像素邊界的不需要的信號電荷并將其放電,從而抑制混色。透光抑制結構阻止光穿過光電轉換層。來自該區域的光被像素電極反射,然后再次穿過有機薄膜吸收光。在傳統的硅圖像傳感器中,波長為600 nm的光透射率約為20%,但開發的有機CMOS圖像傳感器可將透射率顯著降低至1%左右。
松下表示,其他公司也曾在學術會議上展示過有機 CMOS 圖像傳感器,但到目前為止,還沒有一家公司有類似的完美程度。
【日本計劃到2030年普及柔性太陽能電池板 減少對中國依賴】
據日經亞洲報道,日本的目標是到2030年普及柔性太陽能電池,日本政府計劃支持國內公司大規模生產,并將其引入公共建筑、火車站、學校和其他地方。
該計劃的一個支柱是到2030年將稱為“鈣鈦礦太陽能電池”的下一代面板商業化。它們比傳統的硅產品更輕、更靈活,可以安裝在建筑物的墻壁和彎曲的屋頂上。該計劃闡明了日本政府與公司和其他人合作建立供應網絡并鼓勵廣泛使用太陽能電池板的政策。
該報道稱,傳統的太陽能電池板幾乎完全在中國制造,下一代型號將在日本國內生產,以減少對中國的依賴。積水化學和東芝等公司預計最早將于2025年開始量產。
研究公司Fuji Keizai報告稱,到2035年,全球鈣鈦礦太陽能電池市場預計將達到7200億日元(約54.2億美元),是2021年的50倍左右。
據悉,鈣鈦礦被視為太陽能電池領域的“規則改變者”,各國也紛紛推出規劃、政策,為其產業化發展鋪路設橋。
早在2020年9月,韓國貿易工業和能源部便發布了太陽能組件行業的新路線圖,表示未來五年將投入1900億韓元(約合1.597億美元)用于串聯光伏技術的研究,并最終在2030年,將太陽能電池的光電轉換效率提升至35%。2021年5月和2022年7月,日本和美國也先后發布相關政策,開發下一代太陽能電池技術、將鈣鈦礦光伏技術推向商業化。
中國也自2022年4月起發布大量文件,推動以鈣鈦礦為代表的光伏產業的技術進步、產業升級、標準制定等。
【SK海力士:今年不會減產,不確定是否會申請美國芯片法案補貼】
3月30日消息,日前市場研究機構TrendForce發布報告稱,為應對DRAM市場的持續下滑,美光、SK 海力士等存儲大廠已啟動 DRAM 減產。不過,據韓國媒體報導,SK海力士聯席CEO樸正浩最新回應稱,預計2023年將不會進一步減產,并將會推進美國建設先進封裝廠的計劃,但不確定是否會申請美國芯片法案補貼。
報道稱,SK海力士副董事長兼聯席CEO樸正浩今天在公司股東大會上表示,存儲芯片市場需求將在2023年下半年復蘇。這與昨天公布2023財年第二季財報的美國存儲芯片美光看法相同。不過,樸正浩表示,不確定性依然存在,公司資本支出將削減一半,并更靈地活經營業務。
樸正浩強調,過去為了先發制人,進行了很多投資以擴大產能,以應對潛在需求。如今希望根據市場狀況調整生產速度。SK 海力士 2022 年資本支出為 19萬億韓元,2023 年將削減一半資本支出,以降低營運成本,但不會減產。
財報顯示,2022 年 SK 海力士的營收為 44.62萬億韓元(約 343 億美元),營業利潤為 6.8萬億韓元,較 2021 年下降 45.1%。
至于,在美國斥資 150 億美元興建先進半導體封裝廠的計劃,樸正浩指出,公司將繼續推進該計劃,但需要更多時間來決定是否申請美國政府提供的資金補貼。
樸正浩在股東會后接受媒體訪問時表示,美國芯片法案補貼申請過程相當困難,而 SK 海力士將在美國建的是封裝廠,無法計算美國政府要求提供的總產量數據,將會考慮是否申請補助。
對于美中競爭引起的地緣政治危機,樸正浩指 SK 海力士努力尋找最佳途徑,不會視為風險,而是轉化為全球發展契機。
【意大利宣布禁用 ChatGPT 聊天機器人,將調查 OpenAI 的隱私保護問題】
4 月 2 日消息,據意大利安莎社報道,意大利已成為第一個禁用聊天機器人 ChatGPT 的西方國家。意大利數據保護機構表示,該模型存在隱私問題,該模型由美國初創公司 OpenAI 創建,并得到微軟的支持。
意大利數據保護機構稱對 OpenAI 的禁止和調查已于 3 月 31 日“立即生效”。OpenAI 告訴英國廣播公司 BBC,該公司遵守了意大利的隱私法,已在意大利下線了 ChatGPT。
人們一直擔心人工智能 (AI) 的潛在風險,包括它對工作的威脅以及錯誤信息和偏見的傳播。本周早些時候,包括埃隆?馬斯克在內的科技界人士呼吁暫停開發更高級的 AI 系統。意大利數據保護機構則表示,意大利不僅會阻止 OpenAI 的聊天機器人,還會調查它是否符合通用數據保護條例。
3 月 23 日,OpenAI 的首席執行官 Sam Altman 曾公開承認開源庫中出現錯誤,導致部分用戶與 ChatGPT 的聊天記錄被泄露。
意大利監管機構稱,由于無法驗證用戶的年齡,ChatGPT 也讓未成年人接觸到“與其發育程度和意識相比絕對不合適的答案”。OpenAI 有 20 天的時間來說明它將如何解決監管機構的擔憂,否則將被處以 2000 萬歐元(IT之家備注:當前約 1.49 億元人民幣)或高達年收入 4% 的罰款。
此外,愛爾蘭數據保護委員會也表示,該機構正在與意大利監管機構跟進,以了解他們采取行動的依據,并“將與所有歐盟數據保護機構就禁令進行協調”。
英國獨立數據監管機構信息專員辦公室也稱,它將“支持”人工智能的發展,但它也準備好“挑戰”不遵守數據保護法的行為。
值得一提的是,谷歌的 AI 聊天機器人競品 Bard 現已推出,但僅限于 18 歲以上的特定用戶使用,預計也是出于同樣的擔憂。
審核編輯黃宇
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