传感新品
【北京化工大学:研发兼具高效热管理和优异电磁干扰屏蔽性能的纤维素基可穿戴传感器】
可穿戴传感技术因传感范围宽、响应/恢复时间快、与人体皮肤完美贴合等优点,在智慧医疗和智能机器人等多个领域受到广泛关注。然而,多功能集成的可穿戴传感器因其电子元器件容易产生热量积累,因此可靠性较低、使用寿命较短。此外,可穿戴传感器不可避免会产生电磁辐射,从而对人体健康造成不可逆的损害。因此,设计兼具高效热传导和优异电磁干扰屏蔽性能的可穿戴传感器迫在眉睫。
成果
纤维素纳米纤维(CNFs)来源于丰富的天然生物质资源,因其重量轻、机械强度高、生物降解性好而被广泛用于功能器件。北京化工大学杨丹教授团队首先采用单宁酸和硅烷偶联剂修饰石墨烯纳米片(mGNPs),然后通过静电自组装及真空抽滤将其取向分散在CNFs中,进一步通过热压制备出石墨烯纳米片密实层状分布的复合材料(CNF/G)。所制备的纤维素基复合材料中,mGNPs沿CNFs取向分布并与其紧密连接,形成类似人类神经系统的结构,从而导致复合材料的面内导热率高达136.2 W/(m·K),电磁干扰屏蔽效率达到105 dB。同时该复合材料还具有出色的拉伸强度(39.88 MPa)和焦耳加热温度(141.1°C)。将所制备的纤维素基复合材料组装成摩擦电效应传感器,不仅可以实时监测人体运动,还可以帮助患者利用莫斯密码与医生进行远程交流,从而建立医患间人机交互系统。更为重要的是,该纤维素基传感器具有优异的循环稳定性能,在未来柔性电子产品、智慧机器人、个性化医疗通信等领域将具有巨大的应用潜力。
传感动态
【再投100亿元!MEMS企业华天科技南京工厂二期打造全球领先封测产业基地】
3月28日,华天科技南京公司正式成立南京工厂二期项目,总投资100亿元,旨在打造先进封测基地,进一步提升华天科技在高端先进封装领域的竞争力,推动公司在南京的发展迈上新台阶。
作为国内封测领域龙头企业,华天科技在全球总计拥有9座工厂,分别是天水、西安、江苏、南京、昆山、上海、韶关、成都、马来西亚,面向不同领域布局先进技术。其中,华天科技南京工厂与华天科技江苏工厂毗邻而设,整体占地规模达1000亩,是华天科技先进封装的研发和量产基地,也是华天科技的发展重心。
2018年,华天科技落子南京浦口经开区,力图打造全球领先的封测产业基地,南京工厂项目分二期投资建设,规划投资超180亿元,占地500亩。一期项目历时17个月,于2020年7月正式投产,在提升核心竞争力上久久为功,呈现量质提升的态势,上年实现产值29亿元。
华天南京集成电路先进封测产业基地项目(一期)2020年7月正式投产,去年实现产值29亿元。基于前期良好的合作基础,华天集团再投资100亿元,启动二期项目,新建20万平方米的厂房及配套设施,新引进高端生产设备,预计2028年完成全部建设,产品将广泛应用于存储、射频、算力、自动驾驶等领域,达产后预计企业将实现年产值60亿元。
【中国电力科学研究院:低压台区数字化感知技术取得新突破】
中国电力科学研究院(以下简称中国电科院)由该院计量检测技术研发团队牵头攻关的低压台区数字化感知技术,取得新突破,获得2023中国电子学会科学技术奖的科技进步二等奖。
低压台区作为供电网络的末端,是连接千家万户、保障供电服务的“最后一公里”落地实施的关键所在,其安全稳定运行事关人民生产生活和生命财产安全。由于低压台区具有分布广泛、物理环境复杂的特点,其线路拓扑变化监测不及时、供电设备故障响应被动、用户用电安全监测与预警能力不足,一直是困扰低压用电管理的“老大难”问题,也制约了新型电力系统用户侧数字化建设与发展。
据了解,该研究院组建的“产学研用”一体化攻关团队,以低压台区全域量测设备、线路及用户的实时监测与智能感知为目标,针对智能感知算法、国产化器件、轻量化感知装置和灵活交互系统等共性关键技术开展协同攻关,取得突破性创新。
中国电科院计量所总工程师郑安刚介绍,该院针对低压台区运行管理的痛点,突破微电流时序特征解析、层级化电压波动监测和无感化负荷深度感知等关键技术,在传统低压台区量测体系的基础上通过功能集成、产品模组化升级和系统化协同计算实现全域供用电设备、线路及用户的数字化感知,在台区拓扑识别、停电点研判与定位、用电安全监测方面取得创新,为低压台区可靠用电提供了集成化、系统化、标准化解决方案。
目前,项目成果已广泛应用于浙江、陕西和四川等20多个省级供电区域,覆盖超5000万电力用户,相关功能产品远销欧洲、中东、东南亚和非洲等10余个国家和地区。
【俄罗斯自主芯片严重受挫:超过50%的都是废片!】
4月1日消息,据俄罗斯媒体Vedmosit近日报道,俄罗斯自主芯片企业贝加尔电子(Baikal Electronics)在受到西方制裁之后举步维艰,其封装的处理器良品率只有不到50%。
报道援引消息人士的话称:“(贝加尔电子)超过一半的芯片都是瑕疵品,原因一是相关设备还需要正确调校,二是芯片封装工人技能不足。”
消息人士还透露,俄罗斯已经可以小批量封装处理器,但达到一定规模后,废片就会大量出现,无法在规模上维持足够的良率。
贝加尔电子的处理器采用台积电制造工艺、Arm CPU架构,其中最新款Baikal-S使用的是16nm、A75的组合,最多48核心、24MB三级缓存,2.0-2.5GHz频率,120W热设计功耗。
但是俄乌冲突后,台积电等芯片制造封测企业完全切断了与俄罗斯芯片企业的合作,台积电已经制造封装好的3万颗芯片都拒绝出货给贝加尔电子。
但是,俄罗斯本土芯片制造还无法做到16nm,只能自己培育,包括GS Group in Kaliningrad、Milandr、Mikron等等,但看起来进展并不太好,还需要继续精进。
【华润拟收购封测龙头长电科技 22.54% 股份,成为后者第一大股东】
4 月 1 日消息,据长电科技股票公告,中国华润拟通过旗下磐石香港收购封测龙头长电科技 22.54% 股份,成为长电科技第一大股东并取得控制权。
根据协议,国家集成电路产业投资基金股份有限公司(即“大基金”)和芯电半导体约定以每股 29 元的价格,分别将其所持有的长电科技 9.74% 和 12.79% 股份转让给华润方面,合计转让价款为 116.9 亿元。
转让交易完毕后大基金仍将持有长电科技 3.50% 股份,芯电半导体不再持有长电科技股份。
芯电半导体是中芯国际间接全资子公司。公开信息显示,长电科技是继日月光、Amkor 后的世界第三大 OSAT(外包封装与测试)厂商,其在 2023 年三季度实现 82.57 亿元营业收入,归属股东的净利润为 4.78 亿元。
【数字传感器在桥梁健康监测中的应用】
1.力传感器:力传感器可以通过测量桥梁结构的受力情况来评估桥梁的健康状况。力传感器可以安装在桥梁的关键支撑部位,通过测量受力情况来判断是否存在异常的压力或应力。这些数据可以用于判断桥梁是否存在潜在的结构问题,预测桥梁的寿命,并及时采取措施进行维修和加固。
2.变形传感器:变形传感器可以测量桥梁结构的变形情况。通过安装在桥梁的重要结构部位,如支墩、梁体等处的变形传感器,可以实时监测桥梁的变形情况。当变形超过预定的阈值时,传感器将发出警报,提醒相关人员进行检修和加固。变形传感器的应用可以有效防止桥梁因变形而导致的安全隐患。
3.温度传感器:温度传感器可以监测桥梁的温度变化情况。桥梁结构在不同温度下会发生膨胀或收缩,这可能导致结构的变形和损坏。通过安装温度传感器,可以实时监测桥梁的温度变化,并对温度异常进行预警。这些数据可以用于判断桥梁的热膨胀情况,为桥梁的维护和保养提供依据。
4.加速度传感器:加速度传感器可以测量桥梁结构在振动和震动时的加速度情况。通过安装在桥梁的关键部位,如梁体、支撑结构等处的加速度传感器,可以实时监测桥梁受到的振动和震动情况。这些数据可以用于评估桥梁的强度和稳定性,并及时采取措施避免桥梁因振动和震动而受损。
5.水平倾角传感器:水平倾角传感器可以测量桥梁结构的水平倾斜情况。通过安装在桥梁的不同位置的水平倾角传感器,可以实时监测桥梁的倾斜情况。当桥梁倾斜超过安全范围时,传感器会发出警报,以便相关人员及时采取措施进行修复和维护。
首先,数字传感器可以用于结构健康监测。桥梁结构的健康状况对于保障交通安全至关重要。传统的结构健康监测方法需要人工巡检,难以实时获取结构的变形、裂缝和损伤等信息。而数字传感器可以通过监测桥梁的振动、变形等参数,实时获取桥梁的结构变化情况。传感器数据可以通过无线通信或者有线网络传输到监测中心,工程师可以实时监测桥梁的结构健康状况,及时采取措施修复或加固。
其次,数字传感器可以用于桥梁环境监测。桥梁所处的环境条件对于桥梁的健康状况有着重要的影响。例如,温度变化、湿度和风速等因素都会对桥梁的材料性能和结构稳定性产生影响。传统的环境监测方法需要人工定期采集数据,这既费时又费力,并且很难实现连续监测。而数字传感器可以实时监测桥梁所处环境的各项参数,例如温度、湿度和风速等。工程师可以通过实时监测数据的变化,了解桥梁所处环境条件是否会对其健康状况产生影响,从而采取相应的应对措施。
此外,数字传感器还可以用于桥梁安全监测。桥梁的安全性是城市交通系统的基础保障。传统的安全监测方法主要依赖于人工巡查,难以全面、准确地获取桥梁的安全信息。而数字传感器可以实时监测桥梁的载荷、应力等参数,并通过算法分析得出桥梁的安全状态。一旦发现桥梁存在安全隐患,工程师可以及时采取相应的修复或加固措施,以保障交通系统的安全运行。
综上所述,数字传感器在桥梁健康监测中的应用具有重要意义。数字传感器可以实时监测桥梁的结构、环境和安全状况,从而帮助工程师及时了解桥梁的健康情况,并采取相应的维护和修复措施。数字传感器的广泛应用将提高桥梁的监测效率和可靠性,为城市交通系统的安全运行提供保障。
审核编辑 黄宇-
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