印度理工学院:研发TPU/石墨烯应变传感器，用于监测人体运动

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【印度理工学院:研发TPU/石墨烯应变传感器，用于监测人体运动】

在护理点应用领域，开发一种能够读出无串扰信号同时确定各种活动生理参数的传感器是很有要求的。虽然有一些非柔性传感器的例子，但对此类传感器产生的电子废物的管理至关重要。大多数这种可用的传感器在形状上是刚性的，因此由于其与人类皮肤的不一致性而限制了其在医疗保健监测中的可用性。结合这些方面，开发用于监测人体运动和活动参数的可回收无串扰柔性传感器的研究还很少。

印度理工学院Kinsuk Naskar、Titash Mondal等研究人员在《ACS Appl. Mater. Interfaces》期刊发表名为“Cross-Talk Signal Free Recyclable Thermoplastic Polyurethane/Graphene-Based Strain and Pressure Sensor for Monitoring Human Motions”的论文，研究报告了一种可回收的柔性传感器的开发，该传感器可以为检测应变和压力的微小变化提供准确的数据。所开发的传感器可以由于应变和压力而单独产生的信号。

因此，它可以提供无串扰的输出。选择热塑性聚氨酯和石墨烯作为模型体系。热塑性聚氨酯/石墨烯传感器在0–100%应变下的拉伸应变灵敏度为GF−3.375，在100–150%应变下的张力应变灵敏度为10.551，压力灵敏度为−0.25 kPa–1。我们证明了应变传感器在监测各种人体运动方面的适用性，从非常小的眨眼应变到具有明确峰值的肘部弯曲的大应变，以及165ms的非常快的响应和恢复时间。接收到的信号大多是无电滞回的。为了确认可回收性，开发的传感器被回收了三次。在不影响传感能力的情况下，通过回收注意到灵敏度的边际下降。这些发现有望为开发碳足迹更小的柔性传感器开辟一条新途径。

开发了一种可回收、高拉伸、柔性和灵敏的TPU/石墨烯纳米复合传感器，通过一种易于制造的方法，对拉伸应变、弯曲应变和压力表现出优异的灵敏度。这种多灵敏度的高灵活性使传感器能够安装在人体上，并以非常高的可靠性和可重复性监测人体运动。该传感器具有独特的能力，可以完美地破译大小应变。回收最多三次，不仅保持了适度良好的拉伸和压力敏感性。回收的TPU/石墨烯菌株展示了其监测各种生理参数的能力，如眨眼、手指弯曲和压力。这些发现为使用所开发的TPU/石墨烯纳米复合传感器跟踪人类健康、运动表现和人机交互提供了光明的前景。这证实了所开发的TPU/石墨烯传感器将有助于建立一种更好的可持续技术，这反过来又有助于用更少的电子废物保持我们的星球更美丽、更环保。

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【美国陆军探索石墨烯传感器，通过AR+意念方式控制机器人】

如果大家有印象，微软有研发过一个机器人+ AR框架，基于HoloLens实现机器人操控交互。另外，正在积极研发军工版微软HoloLens的美国陆军同样有在探索“机器人+ AR”的协同作战行动。

这种机器人+ AR的解决方案可以免除携带主机、键盘、控制器等多余硬件设备的需要，同时允许用户直接在视场可视化各种数据信息，进一步优化控制机器人的能力。

现在，随着脑机接口BMI的迅速发展，业界开始探索直接通过意念+AR的方式来控制机器人。这对于一系列的领域都具有应用潜力，例如允许残障人士通过意念控制轮椅或操作假肢等等。

这对于军事领域同样重要，因为现在无人机器的应用越发广泛，但对于无人机器与士兵的协同作战，任何多余的动作或言语都可能会暴露士兵的位置，并造成生命威胁。

所以在悉尼科技大学，研究人员正在与澳大利亚陆军和国防创新中心合作，共同研发一种基于干式可穿戴脑机接口和微软HoloLens的机器人控制方法。

脑机接口系统通常由三个模块组成：外部感觉刺激、传感接口和神经信号处理单元。其中，传感接口通过植入或可穿戴神经传感器（如脑电图EEG电极）检测皮层电活动，对人类意图（频率为~150 Hz的脑电波）进行编码。

对于可穿戴神经传感器的方式，这与军用头盔十分相配，比如说基于微软HoloLens的IVAS头戴式硬件。

然而，传统的可穿戴神经传感器依赖于在头皮和头发涂抹导电凝胶电解质，而凝胶的使用会导致皮肤刺激、感染风险、过敏反应、以及由于凝胶逐渐干燥而不适合长期操作等问题。

由于具有非常薄的性质，加上高导电性、生物相容性、耐腐蚀性和在汗液中的稳定性，可以用作侵入性和非侵入性神经接口的传感器，诸如石墨烯和石墨烯衍生物这样的二维纳米材料非常适合作为脑机接口传感器的电极材料。

然而，大多数基于二维材料的非侵入性传感器通常由具有平坦表面的薄膜电极组成，并且不适用于头皮有毛区域（为了测量来自头部枕叶区域的EEG信号，传感器需要放置在后脑勺，而这里通常存在头发覆盖）。

所以，澳大利亚悉尼科技大学的研究人员探索了一种亚纳米厚外延石墨烯的三维微图案传感器，可用于检测枕叶区域的脑电图信号。实验表明，这种干式外延石墨烯传感器显示出低阻抗的有效皮肤接触，并且可以实现与湿式传感器相当的信噪比。

然后，团队将完整的脑机接口平台aBRI与微软HoloLens，以支持用户通过AR+意念的方式来控制机器人。

具体来说，aBRI平台由四个主要组件组成：接口设备，移动脑电图系统，单板计算机，以及机器人系统。所有主要组件都通过传输控制协议/互联网协议进行通信。被试首先接受手机界面的培训，以熟悉aBRI平台和脑机接口应用程序。然后他们穿戴微软HoloLens，并使用aBRI与Q-UGV机器人交互。

团队表示：“我们的技术可以在两秒内发出至少九个命令。这意味着我们有九种不同的命令，操作员可以在这九种命令中选择一种。我们同时探索了如何最大限度地减少来自身体和环境的噪音，以从操作员的大脑中获得更清晰的信号。”

值得一提的是，据Techxplore报道，澳大利亚陆军同样测试了这项技术。其中，士兵使用脑机接口以免手免语音方式操作Ghost Robotics四足机器人，而准确率高达94%。

【芯片要大涨价？ARM 已通知小米等客户将改变授权模式】

北京时间 3 月 23 日消息，知情人士称，软银集团旗下英国芯片设计巨头 ARM 正寻求提高其芯片设计的价格，该公司希望在今年备受期待的纽约首次公开招股 (IPO) 之前提高收入。目前，超过 95% 的智能机都使用了 ARM 的芯片架构。

多名业内高管和前员工表示，ARM 最近已通知了几家大客户，告诉他们公司将彻底转变商业模式。ARM 计划停止根据芯片的价值向芯片制造商收取使用其设计的特许权使用费，转而根据设备的价值向芯片制造商收费。这意味，该公司每售出一款芯片设计就能多赚几倍的钱，因为智能手机平均售价要比芯片贵得多。

这一变化是数十年来 ARM 对其商业战略做出的最大调整之一。目前，软银 CEO 孙正义 (Masayoshi Son) 正寻求提高 ARM 的利润，在 ARM 即将上市之际吸引投资者。

“这相当于 ARM 找到客户对他们说，‘我们希望在基本相同的东西上获得更多报酬’，”一名去年离开 ARM 的前高级员工表示：“软银目前所做的是测试 ARM 垄断地位具备的市场价值。”

客户不愿接受

软银的目标是最快在明年开始促成 ARM 的定价大调整，但是目前为止，由于客户不愿接受新的安排，该公司一直感到沮丧。软银在 2016 年以 243 亿英镑收购了 ARM，计划在 ARM IPO 后保留多数股权。

据几名了解谈判的知情人士透露，联发科、紫光展锐、高通以及小米、OPPO 等多家中国智能手机制造商，都被告知了 ARM 拟议的定价政策变化。ARM 将其芯片设计授权给多家芯片制造商，供它们用于制造智能手机、电脑和汽车所使用的芯片。ARM 对其芯片设计收取授权费，然后对售出的每个芯片收取经常性的特许权使用费。

根据 ARM 提出的新商业模式，特许权使用费将根据移动设备的平均售价来设定，而不是芯片的平均售价。这些变化将主要涉及 ARM 最著名的“Cortex-A”设计，这对智能手机处理器的开发至关重要。根据设备价格收费在电信设备市场是很普遍的做法，高通、诺基亚和爱立信都对其专利采用了类似的模式。但是，ARM 的问题在于，它在很久之前就建立了一种不同的销售模式，现在又试图改变定价策略。

高通智能手机计算芯片的平均价格约为 40 美元，联发科为 17 美元，紫光展锐为 6 美元。TechInsights 分析师斯拉万 1 昆多贾拉 (Sravan Kundojjala) 表示，ARM 根据其设计向每枚售出的芯片收取约 1% 至 2% 的特许权使用费。相比之下，2022 年智能手机的平均售价为 335 美元。尽管 ARM 不太可能寻求按照每台设备价值收取高达 1% 至 2% 的使用费，但知情人士表示，该公司将以显著提高整体利润的方式设定新定价。

目前为止，一家在中国市场占据领先的智能手机制造商拒绝了 ARM 的提价计划，其高管表示：“拟议的特许权使用费将至少比 ARM 目前获得的高出数倍。我们被告知，他们希望这些变化能从 2024 年实施。”

苹果公司等部分 ARM 客户既是芯片制造商，也是设备制造商，并与 ARM 签订了特殊的授权和特许权使用费协议。了解苹果近期讨论的高管表示，该公司没有参与有关改变 ARM 商业模式的讨论。

ARM、软银、高通、联发科、紫光展锐、小米和 OPPO 不予置评。

【2022年，中国大陆3大芯片代工厂，合计增长50%，拿下11%市场】

自从2020年末开始全球大缺芯后，芯片代工业就迎来了高速狂飙时代，晶圆供不应求，价格不断上涨。于是不管是台积电，还是其它小晶圆厂，量价齐升，大家业绩大增。

不过到了2022年下半年，芯片产业下行，晶圆厂们的日子也不太好过了，晶圆供过于求，开始降价，产能利用率也下滑。

不过从数据来看，中国大陆的三大晶圆代工厂，在2022年还是取得了辉煌的成绩，也是全球前10大晶圆代工厂中，综合增长最快的。

如上图所示，不考虑三星的话，全球Top10的专属晶圆代工企业中，中国大陆的企业有三家，分别是中芯国际、华虹集团、晶合集成这三家，排名分别是第四、五、九名。

其中中芯国际的营收为485亿元，市场份额为6.01%，增长率高达40.58%，营收、增长率在前10大企业中都排第四。

而华虹集团营收为289亿元，市场份额3.58%，增长率高达51.87%，前10大企业中排第二。晶合集成营收为104亿元，份额为1.29%，增长率高达92.59%，从增长率来看，前10名中排第一。

这三大厂商合计营收为878亿元，合计市场份额为11%，而三大企业的合计增长率高达50%，从综合增长率来看，应该是全球排名第一的。

毕竟另外的7大非中国大陆的企业，大家的增长率均没有超过50%，增长率最高的是台积电，其增长率只有47.65%，另外的大部分增长率在30%以下。

前段时间有美国媒体称，美国的打压，可能会限制中国大陆在先进芯片制造上的能力，但会导致全球的低端芯片市场，可能会被中国厂商占领。

从这个数据来看，这个可能性完全有可能变成现实，因为中国大陆的厂商高速发展，设计、代工、封测等增长率远高于全球平均水平。

这样发展下去，也许先进工确实受限，但成熟工艺产能肯定会不断飙升，再加上中国大陆市场大，需求大，能够撑起这些产能。

再从成熟产能出发，向先进工艺出发，这样基础扎实，一步一个脚印，脖子变得越来越粗，以后想卡都卡不住了。

【宇称电子获长城汽车数千万战略融资，加速激光雷达接收端芯片的量产研发】

近日，高性能单光子探测集成电路解决方案提供商宇称电子完成数千万元战略融资，投资方为长城汽车旗下长城资本。融资资金将主要用于加速激光雷达接收端芯片的量产研发。

宇称电子是由一群从海外学成回国创业的物理、电子、光学博士所组建的集成电路设计公司，主要从事基于dToF技术的单光子敏感探测器SiPM&SPAD及高精度微电子信号处理芯片ASIC的研发与设计。

从市场角度来看，dToF原理的高精度距离测量系统的方案有着高灵敏度、高精度的优势。此外相比传统的摄像头，ToF模式的传感器有着更好的隐私保护能力。所以该项技术在激光雷达、消费类电子、医疗成像、工业检测等下游应用广泛应用。

但是该项技术的核心SPAD接收芯片的设计技术，长期被国际一线半导体大厂所掌控。芯片市场被ST、AMS、SONY等欧美半导体供应商垄断，所以该芯片的制造能力依赖于海外的半导体产业链。

宇称电子自成立之初，就树立了国芯国造、以底层技术研发推动自主产业发展和产品升级的决心。不依赖外部的IP，和国内半导体产业链配套厂商紧密配合。目前，宇称电子自主设计了用于LiDAR的高集成度SiPM ASIC读出电路芯片，可以帮助客户进一步降低成本。

在医疗方面，宇称电子与医疗影像厂商联合研发的PET/CT分子影像诊断信号处理专用ASIC，历时2年多精心打造，完全基于国内半导体产业链配套，具有高集成度和多通道等特点，达到国际领先的水平，突破高端影像设备“卡脖子”技术。

2022年，宇称电子实现了千万级的营收，预计2023年业务继续保持100%以上的增长速度。

审核编辑黄宇