布拉格化學與技術(shù)大學：研發(fā)基于新興材料和納米架構(gòu)的遠程醫(yī)療可穿戴傳感器

傳感新品

【布拉格化學與技術(shù)大學：研發(fā)基于新興材料和納米架構(gòu)的遠程醫(yī)療可穿戴傳感器】

可穿戴傳感器在遠程醫(yī)療生理和生化標志物傳感方面取得了重大進展。通過監(jiān)測體溫、動脈血氧飽和度、血糖和呼吸頻率等生命體征，可穿戴傳感器為疾病的早期檢測提供了巨大的潛力。近年來，基于二維（2D）材料的可穿戴傳感器的開發(fā)取得了重大進展，使這類傳感器具有柔性，優(yōu)異的機械穩(wěn)定性，高靈敏度和準確性，為遠程和實時健康監(jiān)測引入了一種新的方法。

近日，布拉格化學與技術(shù)大學（University of Chemistry and Technology Prague）在 npj Flexible Electronics 期刊上發(fā)表了題為“Wearable sensors for telehealth based on emerging materials and nanoarchitectonics”的綜述文章，概述了用于遠程健康監(jiān)測系統(tǒng)（RHMS）的基于二維材料的可穿戴傳感器和生物傳感器。

首先，研究人員描述了一種利用壓力傳感器提供人類健康實時信息的集成醫(yī)療保健系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要監(jiān)測心率（附著在人體皮膚上）和呼吸周期（安裝在口罩上）。這里描述的可穿戴壓力傳感器在典型環(huán)境下的反復(fù)安裝和拆卸下工作。盡管如此，在實際應(yīng)用中，壓力傳感器還將接觸到具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境條件，包括出汗和高濕度，這可能會影響二維材料的穩(wěn)定性和傳感器的性能。因此，有必要對人工復(fù)雜環(huán)境下工作穩(wěn)定性背后的機制進行更多的研究。此外，應(yīng)該研究對二維材料的性能和納米/微米結(jié)構(gòu)影響較小的有效封裝方法。

然后，研究人員介紹了電化學生物傳感器，以遠程監(jiān)測各種生物標志物，例如應(yīng)激激素、乳酸、葡萄糖、汗液pH值和唾液中的COVID-19。大多數(shù)生物傳感器僅評估少數(shù)生物標志物。在未來，需要更多的研究來開發(fā)新的基于二維材料的傳感器，并擴展對傳感的理解，以監(jiān)測各種生物標志物。在醫(yī)療保健領(lǐng)域，擴大可穿戴傳感器的使用需要了解生物流體成分及其與健康和特定疾病狀況的關(guān)系。研究人員還概述了遠程醫(yī)療應(yīng)用的基于二維材料的可穿戴光電傳感器和溫度傳感器。石墨烯是研究最廣泛的用于溫度傳感器和光電傳感器的二維材料，并已從研究階段發(fā)展到臨床應(yīng)用。然而，其它二維材料，如過渡金屬二硫化物（TMD）、黑磷（BP）和MXenes正在迅速填補這一空白。與石墨烯相比，這些材料在帶隙范圍和光電流產(chǎn)生能力方面具有一定的優(yōu)勢，使其成為未來可穿戴光電傳感器開發(fā)的潛在候選材料。

研究人員預(yù)計，基于二維材料的可穿戴傳感器將成為醫(yī)療保健行業(yè)的一個新的傳感平臺。要證明基于二維材料的可穿戴傳感器和生物傳感器在所有關(guān)鍵性能上都能“擊敗”商用傳感器，仍然存在重大挑戰(zhàn)。除了可穿戴傳感器的價格之外，還必須徹底解決一些挑戰(zhàn)，例如柔性電源（或自供電）的必要性、二維材料的穩(wěn)定性和大規(guī)模生產(chǎn)、健康監(jiān)測數(shù)據(jù)的隱私性等。目前大部分工作都集中在氧化石墨烯、Ti 3C 2T x和BP；然而，仍有許多可行的二維材料需要研究。

傳感動態(tài)

【意法半導(dǎo)體推出業(yè)內(nèi)首個MEMS防水壓力傳感器】

2023年6月13日，中國– 服務(wù)多重電子應(yīng)用領(lǐng)域、全球排名前列的半導(dǎo)體公司意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics，簡稱ST；紐約證券交易所代碼:STM)在工業(yè)市場上推出了首款 MEMS 防水/防液絕對壓力傳感器，納入十年供貨保證計劃。

意法半導(dǎo)體 AMS MEMS 子產(chǎn)品部總經(jīng)理 Simone Ferri 表示：“隨著工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展普及，企業(yè)正在尋求在整個運營過程中，通常是在具有挑戰(zhàn)性的室內(nèi)外環(huán)境中采集數(shù)據(jù)。我們最新的MEMS防水壓力傳感器的耐候性足以滿足具有各種工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型要求，并提供長期供貨保證，保護客戶設(shè)計?！?/p>

意法半導(dǎo)體新推出的 ILPS28QSW傳感器采用密封的圓柱形表面貼裝封裝。該封裝采用防液體滲透性很高的陶瓷基板和堅固的車用灌封膠保護內(nèi)部電路。蓋子由高級手術(shù)鋼制成，用 O 形圈密封并用環(huán)氧樹脂粘合劑固定。這種獨特的封裝設(shè)計確保防水達到 IP58等級，在超過一米的水中不滲水，并通過了 IEC 60529 和 ISO 20653 認證。此外，該傳感器可承受高達 10 巴的過壓。

ILPS28QSW可以進行絕對壓力測量，準確度小于0.5hPa，260-1260hPa 和 260-4060hPa兩種量程可選，工作溫度范圍擴大到 -40°C 至 105°C。高準確度和卓越的耐候性使其適用于燃氣表、水表、天氣監(jiān)測器、空調(diào)智能過濾器和家用電器等應(yīng)用。

ILPS28QSW 還具有意法半導(dǎo)體獨有的Qvar靜電荷感應(yīng)通道，開發(fā)人員可以利用這項技術(shù)在實際應(yīng)用項目中創(chuàng)造更多價值，例如，液體檢漏等功能。Qvar配合壓力信號可以監(jiān)測液位，甚至監(jiān)測家用電器和工業(yè)過程中最微小的漏液現(xiàn)象。

ILPS28QSW 的工作電流低至 1.7μA，可用于對功耗敏感的應(yīng)用場景，片上集成的數(shù)字功能可簡化系統(tǒng)設(shè)計管理。傳感器內(nèi)置溫度補償、FIFO 存儲器和 I2C/MIPI-I3C 數(shù)字通信接口，輸出數(shù)據(jù)速率在 1Hz 至 200Hz 范圍內(nèi)可選。

【工信部：促進智能傳感器等在葡萄酒全產(chǎn)業(yè)鏈推廣應(yīng)用】

人民網(wǎng)北京6月14日電 （記者申佳平）據(jù)工業(yè)和信息化部官網(wǎng)消息，工業(yè)和信息化部總工程師趙志國日前在國際葡萄與葡萄酒產(chǎn)業(yè)大會上指出，要促進智能傳感器、無人裝備、大數(shù)據(jù)平臺等在葡萄酒全產(chǎn)業(yè)鏈的推廣應(yīng)用。

“葡萄酒產(chǎn)業(yè)是一個集社會效益、經(jīng)濟效益、文化效益、民生效益于一體的重要產(chǎn)業(yè)?！壁w志國指出，中國葡萄酒已經(jīng)具備了較強的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和發(fā)展優(yōu)勢，許多產(chǎn)區(qū)已形成若干獨具特色、品質(zhì)優(yōu)異的葡萄酒產(chǎn)品，未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊。在當前消費升級的大背景下，以寧夏為代表的小產(chǎn)區(qū)和酒莊酒模式具有巨大發(fā)展?jié)摿?，有望為我國葡萄酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展闖出一條新路。

趙志國表示，推動我國葡萄酒產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，要抓好特色產(chǎn)區(qū)建設(shè)，探索產(chǎn)業(yè)發(fā)展新路徑。以傳統(tǒng)優(yōu)勢食品產(chǎn)區(qū)建設(shè)工作為切入點，立足本地特色原料優(yōu)勢，做好葡萄酒產(chǎn)品的品種創(chuàng)新、品質(zhì)提升、品牌打造，形成差異化的特色食品產(chǎn)業(yè)競爭格局。加快數(shù)字技術(shù)應(yīng)用，培育產(chǎn)業(yè)發(fā)展新動能。促進智能傳感器、無人裝備、大數(shù)據(jù)平臺等在葡萄酒全產(chǎn)業(yè)鏈的推廣應(yīng)用，提升葡萄種植、采收等各環(huán)節(jié)技術(shù)水平，優(yōu)化葡萄酒釀造過程工藝參數(shù)和產(chǎn)品品質(zhì)風味，通過大數(shù)據(jù)分析為產(chǎn)品創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級提供指導(dǎo)。強化國際交流與合作，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)發(fā)展新格局。借助國際葡萄與葡萄酒產(chǎn)業(yè)大會平臺，著力打造國際知名的葡萄酒商品交易中心和文化交流中心，加大宣傳推廣力度，持續(xù)提升中國葡萄酒的知名度和國際影響力，加快融入以國內(nèi)大循環(huán)為主體、國內(nèi)國際雙循環(huán)相互促進的新發(fā)展格局。

【上海發(fā)布“元宇宙關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)行動方案”，加快 AIGC、腦機接口、三維引擎、眼動追蹤等突破】

6 月 14 日消息，上海市科學技術(shù)委員會昨日發(fā)布了關(guān)于印發(fā)《上海市“元宇宙”關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)行動方案（2023—2025 年）》（下稱“方案”）的通知，提出加快推動“元宇宙”領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)突破。

方案以總體思路和目標、主攻方向、開展沉浸影音技術(shù)布局、加快沉浸計算技術(shù)研發(fā)突破、開展新型顯示關(guān)鍵技術(shù)布局、加強感知交互技術(shù)突破、開展區(qū)塊鏈技術(shù)研發(fā)布局、加快創(chuàng)新平臺和場景建設(shè)、保障措施等九個方面闡述了具體行動措施。

方案中提到，要以沉浸式技術(shù)與 Web3 技術(shù)為兩大主攻方向，以自主創(chuàng)新和開放協(xié)同為推進路徑，著力提升“元宇宙”領(lǐng)域科技自立自強能力。針對“元宇宙”沉浸式、開放式、永續(xù)實時、以人為中心等跨界復(fù)合的技術(shù)特性，圍繞“元宇宙”內(nèi)容、存算、傳輸和終端等技術(shù)層面，結(jié)合國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況和本市研發(fā)基礎(chǔ)，聚焦沉浸式技術(shù)、Web3 技術(shù)兩大主攻方向，在沉浸影音、沉浸計算、新型顯示、感知交互與區(qū)塊鏈等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域打造新高地。

方案中值得關(guān)注的重點攻關(guān)技術(shù)包括：

人工智能生成內(nèi)容（AIGC）技術(shù)

虛擬空間三維引擎技術(shù)

高性能低功耗微顯示技術(shù)

手勢與眼動追蹤技術(shù)

腦機接口技術(shù)

Web3 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

【美媒放風對華芯片限制有松動，臺積電三星可能得到“豁免”】

據(jù)環(huán)球時報，“拜登政府打算延長豁免，允許韓國和中國臺灣地區(qū)半導(dǎo)體制造商保持在中國大陸業(yè)務(wù)?！薄度A爾街日報》13日報道稱，美國商務(wù)部負責工業(yè)和安全事務(wù)的副部長艾倫·埃斯特維茲上周在一個行業(yè)會議上表示，拜登政府打算延長一項出口管制政策的豁免期，這項政策旨在限制美國以及使用美國技術(shù)的外國公司向中國出售先進制程芯片和芯片制造設(shè)備。

一些分析人士認為，此舉將削弱美國在芯片上對中國出口管制政策的效果。去年10月，美國政府升級了對中國芯片業(yè)的打壓政策，禁止將使用美國設(shè)備制造的某些芯片銷售給中國，這使得以中國大陸為重要芯片市場的韓國等受到?jīng)_擊?！度A爾街日報》13日報道的這個消息，大大提振了三星電子、SK海力士以及臺積電這三家芯片企業(yè)當天在資本市場上的表現(xiàn)。

13日接受《環(huán)球時報》記者采訪的專家認為，雖然美方尚未公布具體細節(jié)，但“延期豁免”是意料之中的事，因為美國遏制中國芯片發(fā)展的種種措施不但效果有限，而且遭到反噬。

【有效范圍 5 米，消息稱三星將為 AR / VR 頭顯推出新型 ToF 傳感器】

6 月 14 日消息，消息源 Tech_Reve 在最新推文中表示，三星計劃在 VLSI 2023 研討會（6 月 11-16 日）上，展示一款針對 AR 和 VR 市場的新型 ToF 傳感器。

這款傳感器支持 on-chip ISP，采用雙堆棧工藝技術(shù)制造，其上層采用 65nm BSI，下層采用 28nm CMOS。

這款 ToF 傳感器的有效范圍為 5 米，測速為 60fps，且能維持 188mW 的低功耗狀態(tài)。

Time of flight（飛行時間）。其實 ToF 是一種測距的方法，ToF 相機一般需要使用特定人造光源進行測量，即通過測量超聲波、微波、光等信號在發(fā)射器和反射器之間的“飛行時間”來計算出兩者之間距離，能夠?qū)崿F(xiàn) ToF 測距的傳感器就是 ToF 傳感器。

審核編輯黃宇