2030年美国芯片在全球市场份额提高到20%，智能传感器芯片助力水利水务设备核心技术自主

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传感新品

【河海大学：研发自供电协同信号放大光电化学传感器！】

自供电光电化学(PEC)传感器在分析领域引起了广泛的关注，但用合理的策略增强其响应信号仍然是一个挑战。

河海大学白雪 开发了一种新型的自供电PEC传感平台，基于由两种ZIF衍生的ZnO/Co 3 O 4 异质结作为光活性材料组成的光燃料电池对加替沙星(GAT)的定量检测。与不存在电子受体相比，PMS的引入使信号输出性能提高了2倍，信号灵敏度提高了72倍以上。构建传感界面时，在光电阴极上组装了一种分子印迹聚合物来特异性识别GAT。提出的传感器的检测范围为10 -1 至10 5 pM，检测极限为0.065 pM。

研究要点

要点1. 作者利用两种ZIF衍生的ZnO/Co 3 O 4 异质结构作为光活性材料和PMS作为电子受体，构建了一种新型的自供电PEC传感器。加替沙星(GAT)是一种广泛存在于医药生产和制药废水中的抗生素，作为模型分析物验证了该传感器的适用性。

要点2. ZnO/Co 3 O 4 复合材料为核壳结构，成分相同，但性能不同。此外，ZnO/Co 3 O 4 异质结构都是由ZIF@ZIF从而避免复杂的操作或使用高成本的Pt电极。在双光电极系统中，Co 3 O 4 @ZnO用作电子供应的光阳极，而ZnO@Co 3 O 4 被用作PMS活化的光电阴极。

要点3. 为了建立用于特异性识别GAT的传感界面，将分子印迹聚合物（MIP）沉积在光电阴极上。通过将PMS与所提出的光燃料电池耦合，诱导了一种协同信号放大策略：（i）将PMS添加到光阴极加速了光阳极的光诱导电子转移，从而能够增强输出信号；（ii）PMS产生的•OH和SO 4 •- 的光阴极活化，其氧化MIP结合GAT以提高传感器的灵敏度。提出的传感器的检测范围为10 -1 至10 5 pM，检测极限为0.065 pM。

提出的传感方法具有灵敏度、简单性、可靠稳定性和抗干扰能力等优点，为设计高性能自供电PEC传感器打开了大门。

研究图文

图1.（A）Co 3 O 4 @ZnO和ZnO@Co 3 O 4 的制造过程示意图。（B）提出的双光电极光燃料电池以及（C）基于MIP/ZnO@Co 3 O 4 光电阴极的GAT检测过程。

图2. Co 3 O 4 @ZnO的（A）TEM、（B）HR-TEM和（C）元素图像。ZnO@Co 3 O 4 的（D）TEM、（E）HR-TEM和（F）元素图像。

图3.（A）ZnO、Co 3 O 4 和ZnO/Co 3 O 4 异质结构的XRD。ZnO、Co 3 O 4 和ZnO/Co 3 O 4 异质结构的高分辨率XPS：（B）Zn 2p和（C）Co 2p。Co 3 O 4 和ZnO的（D）XPS价带谱和（E）M-S图。（F）ZnO、Co 3 O 4 和ZnO/Co 3 O 4 异质结构的紫外-可见DRS光谱，插图：Co 3 O 4 与ZnO的Tauc曲线。（G）GAT和构建的电极的FTIR光谱。

图4. Co 3 O 4 、ZnO、Co 3 O 4 @ZnO和MIP/ZnO@Co 3 O 4 的（A）I-T曲线和（B）EIS图。光燃料电池在四种不同PMS剂量条件下的（C）OCV曲线和（D）P-I曲线：空白、阳极室、阴极室和整个电池。

图5. PMS激活自供电PEC传感器的机理。

图6.（A）在不添加或（B）添加1 mM PMS的情况下，传感器对不同浓度GAT的P-I曲线以及（C）它们的校准曲线。（D）添加1 nM GAT和不同干扰物的自供电传感器的P max 直方图。（E）MIP/ZnO@Co 3 O 4 光电阴极的高分辨率Co 2p光谱。（F）传感器在20天内对1 nM GAT的P-I响应，插图：相应的P max 值。误差条是根据三次测量的标准偏差得出的。

传感动态

【陕西宝鸡：打造具有全球影响力的传感器品牌】

万物互联的时代，感知层是起点。物联网通过各种传感器，才能够获取到压力、温度、湿度、光电等数据，然后把这些数据传输出去、链接起来。传感器在油气、新能源、工程机械、电力等众多领域发挥着巨大作用。

宝鸡是全省传感器产业的重要承载地。位于宝鸡市的麦克传感器股份有限公司（以下简称“麦克传感”），是一家服务全球的工业测控仪表制造企业，其前身为宝鸡市秦岭晶体管厂，是我国最早从事传感器研究的机构之一。

经过50多年的发展，麦克传感研发制造的工业压力传感器和变送器产值全国第一、高端压力传感器国内市场占有率第一、金属膜隔离传感器自动化制造水平行业第一……

“今年1月份，我们的压力变送器产品投产量同比增长56.9%，流量计产品更是获得1000多万元的订单，高质量传感器备受海内外客户信赖。如今，麦克传感已成为国内工业级压力传感器及变送器的领军企业，产品主要应用于能源、化工、装备制造等领域，远销海外，年销售额突破亿元。”2月23日，麦克传感市场部经理李锋说。

一只小小的传感器，却有着过亿元级的市场规模，这得益于麦克传感器重视科技创新，研发投入逐年增加，科研队伍不断壮大，科研成果转化落地效率持续提升。

“我们将研发创新视作企业发展的核心动力，不断完善科学研发管理体系，每年投入巨量资金用于新品研发及实验，2023年发布的众多研发新品在行业内引起了轰动。比如我们研发的高精高稳传感器MPM281Pro，产品参数比肩国际一线尖品，能够实现在高标准计量与测量应用领域对国际竞品的完美替代。”麦克传感高级技术总监高文奇说。

为了提升高端传感器的国产化替代率，自2022年开始，麦克传感对标国际流程工业一流标准，自主研发MDP7100系列产品，该产品主要应用于石油、化工等领域。

“目前，石油、化工等领域高端传感器大多数还是被国外品牌垄断着。在研发初期，我们面临着人才短缺、技术积累薄弱等问题，我们不断吸纳科研人员，组建了一支对标国际一流传感器技术的项目团队。经过了一年多的时间，研发产品经过了数次的迭代和升级，产品性能不断优化，最终一版MDP7100产品在稳定性和精度方面，已经达到了国际一线产品的性能。”高文奇说。

截至目前，麦克传感参与制定国家、地方与行业标准共9项，形成了完善的知识产权体系和独特的研发技术优势，在宝鸡市渭滨区、宝鸡市金台区、西安高新区、上海闵行区建立了四个产业园区；同时，麦克传感德国子公司辐射欧洲市场，筹建中的美国子公司辐射北美地区，海外业务快速发展，占比超40%，遍及全球100多个国家和地区。

“未来，我们将立足‘大本营’，积极‘走出去’，积极发挥传感器链主企业的龙头作用，持续技术产品创新，深化产学研合作，协同攻关传感器‘卡脖子’关键技术，打造全球范围具有影响力的中国传感器品牌。”麦克传感副总经理张艳梅信心满满。

传感技术是工业信息化时代的关键要素，也是新一代产业竞争的制高点。麦克传感是宝鸡着力打造“西部传感器之都”的缩影。

目前，宝鸡已聚集麦克传感、睿科传感、烽火电子等传感器企业60多户，产品涉及压力、温度、流量、液位等4大类200多种，已形成从感知材料、敏感元件到变送器的较为完整的产业链，先后成立陕西省首家传感器企业科协、陕西省传感器产业创新战略联盟、陕西省高端装备用精密物理传感器产业技术创新联合体、陕西省工业自动化智能传感器共性技术研发平台。2023年，宝鸡传感器产业规模达30多亿元。

“下一步，我们将围绕传感器未来发展需求和趋势，建设一批创新平台、实施一批重点项目、培育一批企业主体、引育一批创新人才，推动国内相关创新成果向宝鸡聚集，解决国产替代、共性技术、‘卡脖子’技术等问题，推进产业链‘补链、延链、强链’，不断提升企业自主创新能力和产业链核心竞争力，打造新型传感器‘策源地’和产业创新‘孵化器’。”宝鸡市科技局党组书记、局长景行军说。

【【走近“专精特新”】中科水研：智能传感器芯片助力水利水务设备核心技术自主国产化】

专业化、精细化、特色化、新颖化的“专精特新”中小企业，即是未来产业链的重要支撑，也是强链补链的主力军。为彰显“专精特新”企业风貌，南昌高新区在【走近“专精特新”】专栏中，挖掘企业发展亮点，展现企业特色，为“专精特新”企业发展保驾护航中加快建设“三最”高新。今天我们走近中科水研科技股份有限公司。

水利水务是关系到国计民生的大事。中科水研科技股份有限公司立足南昌高新区，依靠来自中国科学院核心研发团队，深耕多领域涉水应用场景，形成了以智能传感器应用为核心的一系列具有自主知识产权的技术与产品，涵盖超声波传感芯片与设备、毫米波雷达传感芯片与设备、5G边缘智能设备等领域。

中科水研开发的WT606高精度TDC计量芯片，可用于超声波水表、超声波燃气表、VR等领域，提供高精度时间差计量的助力，在细分领域中，该产品比国外同类优势产品分辨率提高15%，是一款打破了国外技术“卡脖子”的优质产品。

成立四年来，在高新区的大力支持下，公司已成功研发6款智慧水文产品、3款涉水芯片和模组，申请专利21项。公司获评高新技术企业，江西省“专精特新”中小企业。当前，中科水研正坚定不移地走全国产化产品研发和国产替代路线，成为水利水务行业核心设备国产化的先行者。

【美国商务部长：2030年美国芯片在全球市场份额提高到20%】

2 月 27 日消息，美国商务部长吉娜・雷蒙多（Gina Raimondo）昨日（2 月 26 日）在华盛顿战略与国际研究中心发表演讲，宣布加大对原材料供应到封装的完整生产线补贴，计划 2030 年让美国制造的芯片出货量占比达到全球 20%。

雷蒙多表示在美国政府的牵头推动以及半导体行业公司的踊跃参与下，到 2030 年美国在全球先进光刻技术芯片生产服务市场的份额将达到 20%。

雷蒙多表示为了推进这个目标，将全面扶持和发展从半导体开发到硅片加工封装的全流程产业链，并计划建立多家芯片测试和封装企业。

雷蒙多表示目前也遇到了诸多挑战，该机构收到了 600 家公司提交了补贴申请，仅在先进光刻技术领域，各公司的需求估计就达 700 亿美元，而美国政府此前提供的补贴总额不超过 280 亿美元。

此前报道，到目前为止，只有三家企业获得了补贴，其中最大的一家是格芯（GlobalFoundries），该公司将获得 15 亿美元用于在纽约州发展企业。

【又裁员！德国工业巨头博世宣布全球裁员3500人】

博世集团发言人马蒂亚斯‧梅茨当地时间2月23日宣布，根据目前的业务量，博世集团家电部门(BSH)计划到2027年底在全球裁减约3500个间接领域部门的岗位，其中1000个岗位将在今年裁减。

据报道，梅茨称，今年德国将有450个工作岗位受到该计划的影响，目前尚未能确定未来三年德国将削减多少个工作岗位。

据梅茨介绍，间接领域包括行政管理等。因此，生产暂时不会受到影响，调整将以对社会可接受的方式进行，包括博世、西门子、嘉格纳和奈夫等品牌的博世家电部门希望避免裁员。

博世成立了一个专门的转型部门，负责帮助德国受影响的员工进入内部和外部就业市场。据梅茨称，BSH目前在全球拥有约6万名员工，其中包括约1万7000名德国员工。

博世集团表示，必须大幅降低复杂性和成本，以确保竞争力并为必要的投资提供资金。鉴于市场形势瞬息万变，经济形势持续困难和下滑，这一点尤为重要，当务之急是使组织适应新的战略和增长型市场。

【红外线传感器基本介绍及应用注意问题】

红外线传感器是利用红外线来进行数据处理的一种传感器，有灵敏度高等优点，红外线传感器可以控制驱动装置的运行。

红外线传感器常用于无接触温度测量，气体成分分析和无损探伤，在医学、军事、空间技术和环境工程等领域得到广泛应用。例如采用红外线传感器远距离测量人体表面温度的热像图，可以发现温度异常的部位。

一、红外线传感器基本介绍

利用红外线的物理性质来进行测量的传感器。红外线又称红外光，它具有反射、折射、散射、干涉、吸收等性质。任何物质，只要它本身具有一定的温度（高于绝对零度），都能辐射红外线。红外线传感器测量时不与被测物体直接接触，因而不存在摩擦，并且有灵敏度高，反应快等优点。

红外线传感器包括光学系统、检测元件和转换电路。光学系统按结构不同可分为透射式和反射式两类。检测元件按工作原理可分为热敏检测元件和光电检测元件。热敏元件应用最多的是热敏电阻。热敏电阻受到红外线辐射时温度升高，电阻发生变化（这种变化可能是变大也可能是变小，因为热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻），通过转换电路变成电信号输出。光电检测元件常用的是光敏元件，通常由硫化铅、硒化铅、砷化铟、砷化锑、碲镉汞三元合金、锗及硅掺杂等材料制成。

红外线传感器常用于对疾病进行诊断治疗（见热像仪）；利用人造卫星上的红外线传感器对地球云层进行监视，可实现大范围的天气预报；采用红外线传感器可检测飞机上正在运行的发动机 的过热情况等。公众号《机械工程文萃》，工程师的加油站！

具有红外传感器的望远镜可用于军事行动，林地战探测密林中的敌人，城市战中探测墙后面的敌人，以上均利用了红外线传感器测量人体表面温度从而得知敌人所在地。

二、应用注意问题

红外传感器是红外探测系统中很重要的部件，但它很娇气，使用中如果不注意就有可能导致红外传感器损坏。因此，红外传感器在使用中应注意以下几点：

（1）必须首先注意了解红外传感器的性能指标和应用范围，掌握它的使用条件。

（2）必须关注传感器的工作温度，一般要选择能在室温下工作的红外传感器，便于维护。

（3）适当调整红外传感器的工作点。一般情况下，传感器有一个最佳工作点。只有工作在最佳工作点时，红外传感器的信噪比最大。

（4）选用适当前置放大器与红外传感器配合，以获取最佳探测效果。

（5）调制频率与红外传感器的频率响应相匹配。

（6）传感器的光学部分不能用手摸，擦，防止损伤与沾污。

（7）传感器存放时注意防潮，防振，防腐。

审核编辑 黄宇