为动捕柔性纺织衣服研究螺旋状膨胀纱线电容传感器-电子发烧友网

传感新品

【苏黎世联邦理工学院:为动捕柔性纺织衣服研究螺旋状膨胀纱线电容传感器】

智能服装在学术和商业领域的受欢迎程度一直在稳步上升。纤维形式的柔性可拉伸传感器有吸引力，因为它们可以直接集成为构成我们服装的一部分，并将其转化为多功能设备。

由于传感器和纺织品之间的机械属性不匹配，而两者之间的巨大差异可能会导致织造问题，并可能在制造过程中对传感器造成不可逆转的损坏。尽管现在有解决方案可以将传感器直接集成到纺织品中，但它们通常局限于单一传感机制。

柔性纤维传感器通常有压阻式、电感式和电容式三种类型。电容式感测机制具有明显的优点，因为它仅依赖于几何形状；并消除了与在压阻传感器采用的刚性电极有关的任何问题，例如信号不一致、漂移、滞后等。但与压阻传感器相比，电容式传感器的灵敏度的是一个问题。

到目前为止，提高电容式应变传感器的灵敏度十分有限，因为传感器的电响应由电容器的几何形状和构成电容器的材料的响应所决定。

在针对这个问题的研究中，苏黎世联邦理工学院的研究人员选择采用螺旋状膨胀纱线作为电容传感器，并发现了来自不同传感器配置的意外响应。在实验中，团队发现它可以达到同类型传感器中从未报道过的灵敏度，“可以非常精确地捕捉身体的运动”。

这个研发的关键是纱线的结构：内部纤维由导电的弹性橡胶制成。研究人员将一根覆盖在一层薄塑料中的刚性金属丝包裹在内部纤维周围，并形成螺旋状。这两种纤维充当电极并产生电场。它们一起形成一个电容器，可以保持电荷。

其中，研究人员通过在聚酯缠绕的弹性纤维上采用聚吡咯的气相聚合来合成弹性和高拉伸性电极，并且通过在导电弹性纤维周围用铜线螺旋缠绕来进行螺旋制造。通过改变纤维之间的直径比和螺旋缠绕纤维的节距这两个因变量，他们能够改变传感器的泊松比。

他们制作了原型，并通过实验确定膨胀特性是否与应变系数相关，并发现它不仅影响应变系数，而且影响应变时电容变化。根据初始外部螺旋元件的螺旋绕组的节距，电容变化可以是正，又可以是负。

在正常情况下，电荷波动太小，无法帮助测量身体的运动。然而，这种纱线的属性非同寻常。与大多数其他材料不同，苏黎世联邦理工学院的纱线在拉伸时变厚。因此，纱线对最小的运动都非常敏感。即使稍微拉伸一点，这都会在传感器的电荷中产生明显可测量的波动。这使得测量和分析细微变化成为可能。

在将这种纱线缝合到一条弹性跑步紧身裤时，当用户跑步时，它会以一定的节奏拉伸和松弛。其中，每次移动都会改变两根纤维之间的间隙，从而改变电场和电容器的电荷，并实现电容式的传感感应。

为了允许纺织品传感器能够无线发送电信号，研究人员为其配备了一个由导电纱线制成的环形天线。如上图所示，天线直接缝在紧身裤中。所以，传感器和天线一起形成了一个电路，完全集成到衣服中。

电信号从可拉伸传感器传输到天线，并以电子设备能够读取的特定频率传输电信号。穿着者晕动，传感器移动，并产生一个频率持续波动的信号模式，然后电子设备可以实时记录和评估。

传感动态

【士兰微子公司拟获大基金注资10亿，加码汽车半导体封装】

3月30日晚间，士兰微发布公告称，拟与国家集成电路产业投资基金二期股份有限公司，以货币方式共同出资人民币21亿元认缴成都士兰新增的15.91亿注册资本，其中大基金二期出资10亿，士兰微出资11亿。成都士兰其他股东放弃同比例增资的权利，差额计入成都士兰的资本公积。

增资完成后，大基金二期将持有成都士兰23.90%股份，持股比例仅次于士兰微，而士兰微对成都士兰持股比例从增资前的53.21%降至52.79%。

据悉，成都士兰成立于2010年，当前是士兰微公司下属专攻汽车半导体封装的子公司。2022年6月，彼时士兰微宣布，将通过控股子公司成都士兰半导体制造有限公司投资建设汽车半导体封装项目（一期），预计总投资为30亿元，项目建设期为3年。根据成都士兰财务部初步测算，该项目达产后预计新增年销售收入27.72亿元，新增年利润总额3.08亿元，投资回收期为5.3年。

为了给成都士兰的汽车半导体封装项目募资，2022年10月，士兰微披露了65亿元的定增预案，其中募集资金中的11亿元用于投资该项目，据悉，本次士兰微认缴成都士兰的11亿资金将就是来自于这笔还没正式发行的定增。此外，2022年12月，士兰成都还通过增资扩股的方式引进成都市重大产业化项目一期股权投资基金有限公司和成都天府水城鸿明投资有限公司，两家公司共投资5亿。

值得一提的是，士兰微本身的经营状况却陷入增收不增利的状况，据士兰微发布2022年年报，公司实现营业收入82.82亿元，同比增长15.12%，实现净利润10.52亿元，同比下降30.66%。

布局汽车半导体或将优化士兰微业务结构。根据IDC数据，2022年中国新能源车市场规模将达到522.5万辆，同比增长47.2%，到2025年新能源汽车市场规模有望达到约1299万辆，新能源汽车将新增大量与电池能源转换相关的半导体器件，将带动整个汽车半导体行业需求大幅度增长。

士兰微称，汽车半导体封装项目，将有利于加快实现士兰微汽车级功率模块的产业化，完善集成电路产业链布局，增强核心竞争力，有利于抓住当前新能源汽车领域的发展契机，推动公司主营业务持续成长。

此外，据公开资料显示，2023年以来，大基金二期已多次出手布局半导体产业链。

2023年3月24日，晶瑞电材披露一则有关参股子公司湖北晶瑞引入战略投资者的公告。公告显示，大基金二期增资1.6亿元，持有23.05%的股权。

2023年2月27日，大基金二期入股芯片存储企业长江存储，持股比例12.24%，认缴出资额达到128.87亿元人民币。

2023年1月18日，国内晶圆大厂华虹半导体在港交所发布公告称，国家大基金二期出资11.7亿美元与其以及子公司设立合营企业，共同布局晶圆业务。

【松下宣布了最新的图像传感器技术，将用于汽车自动驾驶车载摄像头】

日本松下于3月29日宣布，已开发出新的有机CMOS图像传感器技术，无论光源类型如何，都能实现准确的色彩再现。未来将广泛应用在各个领域，包括用于自动驾驶的车载摄像头、商业广播摄像头、安全摄像头和工业检查摄像头。根据市场趋势，松下表示计划在不久的将来进行量产。

有机 CMOS 图像传感器的特点是能够准确地再现颜色，即使在偏向特定颜色的光源下也是如此。由于有机薄膜的高光吸收率，通过减薄光电转换层和使用电像素分离技术，可以实现良好的色彩再现和较少的混色。执行光电转换和电荷存储的有机薄膜在每个绿色、红色和蓝色的像素，在目标之外的波长范围内抑制灵敏度，极大地抑制混色，通过完全分离识别出叠层结构实现低混色效果。

在汽车中的自动驾驶领域，摄像头对图像的识别速度和准确率无疑是最关键的。松下的有机CMOS图像传感器技术即使在黑暗的环境中也可以提高识别率。此外，增加了动态范围，即使在亮度差异较大的场景中，例如在出口处一个隧道，可以拍摄图像而不会过曝或过度曝光。即使汽车在高速行驶，也可以高清地掌握周围物体的形状，并且提高识别率。

在检验区，用于检查制造过程中的零件，检查氧化和腐蚀，检查蔬菜和水果的成熟度、腐蚀和污染情况。在健康美容领域，通过识别肤色、血管、斑点、皮肤粗糙等，可应用于健康监测和皮肤护理。此外，还可以用鲜艳的色彩记录和保存图像。

除了准确的色彩再现性之外，宽动态范围还可以区分反光大或小的地方，而全局快门则可以处理移动物体并实现高速辨别，这提高精度。可以构建对物体的照度和物体移动速度的变化具有高度的检查系统和成像系统。

传统的拜耳阵列硅图像传感器对绿、红、蓝三色的分色性能不够，难以识别和判断。另一方面，有机 CMOS 图像传感器由将光转换为电信号的有机薄膜光电转换部分组成，而底层电路的功能是存储和读出信号电荷。它的特点是两层结构，彼此完全独立。结果，可以提供不受硅的物理性质影响的光电转换特性。用于释放电荷的电极设置在像素之间的边界处以释放由于像素边界处的入射光引起的信号电荷，从而抑制信号电荷从相邻像素进入。

此外，由于有机薄膜的下部覆盖有用于收集有机薄膜中产生的信号电荷的像素电极和用于释放电荷的电极，因此有机薄膜无法吸收的入射光电影是抑制渗透到一边。可以抑制从相邻像素进入的光和信号电荷。因为可以将颜色混合保持在足够低的水平，所以无论光源的颜色（光谱）如何，都可以实现准确的颜色再现。由于该电荷存储单元可以小型化，因此还可以添加高性能电路。

对于这种有机CMOS图像传感器，通过光电转换层减薄技术，有机薄膜具有十倍于硅的光吸收特性，因此可以缩短光程长度，减薄至0.5μm是可能的。因此，减少了倾斜入射光。电像素分离吸收进入像素边界的不需要的信号电荷并将其放电，从而抑制混色。透光抑制结构阻止光穿过光电转换层。来自该区域的光被像素电极反射，然后再次穿过有机薄膜吸收光。在传统的硅图像传感器中，波长为600 nm的光透射率约为20%，但开发的有机CMOS图像传感器可将透射率显著降低至1%左右。

松下表示，其他公司也曾在学术会议上展示过有机 CMOS 图像传感器，但到目前为止，还没有一家公司有类似的完美程度。

【日本计划到2030年普及柔性太阳能电池板减少对中国依赖】

据日经亚洲报道，日本的目标是到2030年普及柔性太阳能电池，日本政府计划支持国内公司大规模生产，并将其引入公共建筑、火车站、学校和其他地方。

该计划的一个支柱是到2030年将称为“钙钛矿太阳能电池”的下一代面板商业化。它们比传统的硅产品更轻、更灵活，可以安装在建筑物的墙壁和弯曲的屋顶上。该计划阐明了日本政府与公司和其他人合作建立供应网络并鼓励广泛使用太阳能电池板的政策。

该报道称，传统的太阳能电池板几乎完全在中国制造，下一代型号将在日本国内生产，以减少对中国的依赖。积水化学和东芝等公司预计最早将于2025年开始量产。

研究公司Fuji Keizai报告称，到2035年，全球钙钛矿太阳能电池市场预计将达到7200亿日元（约54.2亿美元），是2021年的50倍左右。

据悉，钙钛矿被视为太阳能电池领域的“规则改变者”，各国也纷纷推出规划、政策，为其产业化发展铺路设桥。

早在2020年9月，韩国贸易工业和能源部便发布了太阳能组件行业的新路线图，表示未来五年将投入1900亿韩元（约合1.597亿美元）用于串联光伏技术的研究，并最终在2030年，将太阳能电池的光电转换效率提升至35%。2021年5月和2022年7月，日本和美国也先后发布相关政策，开发下一代太阳能电池技术、将钙钛矿光伏技术推向商业化。

中国也自2022年4月起发布大量文件，推动以钙钛矿为代表的光伏产业的技术进步、产业升级、标准制定等。

【SK海力士：今年不会减产，不确定是否会申请美国芯片法案补贴】

3月30日消息，日前市场研究机构TrendForce发布报告称，为应对DRAM市场的持续下滑，美光、SK 海力士等存储大厂已启动 DRAM 减产。不过，据韩国媒体报导，SK海力士联席CEO朴正浩最新回应称，预计2023年将不会进一步减产，并将会推进美国建设先进封装厂的计划，但不确定是否会申请美国芯片法案补贴。

报道称，SK海力士副董事长兼联席CEO朴正浩今天在公司股东大会上表示，存储芯片市场需求将在2023年下半年复苏。这与昨天公布2023财年第二季财报的美国存储芯片美光看法相同。不过，朴正浩表示，不确定性依然存在，公司资本支出将削减一半，并更灵地活经营业务。

朴正浩强调，过去为了先发制人，进行了很多投资以扩大产能，以应对潜在需求。如今希望根据市场状况调整生产速度。SK 海力士 2022 年资本支出为 19万亿韩元，2023 年将削减一半资本支出，以降低营运成本，但不会减产。

财报显示，2022 年 SK 海力士的营收为 44.62万亿韩元（约 343 亿美元），营业利润为 6.8万亿韩元，较 2021 年下降 45.1%。

至于，在美国斥资 150 亿美元兴建先进半导体封装厂的计划，朴正浩指出，公司将继续推进该计划，但需要更多时间来决定是否申请美国政府提供的资金补贴。

朴正浩在股东会后接受媒体访问时表示，美国芯片法案补贴申请过程相当困难，而 SK 海力士将在美国建的是封装厂，无法计算美国政府要求提供的总产量数据，将会考虑是否申请补助。

对于美中竞争引起的地缘政治危机，朴正浩指 SK 海力士努力寻找最佳途径，不会视为风险，而是转化为全球发展契机。

【意大利宣布禁用 ChatGPT 聊天机器人，将调查 OpenAI 的隐私保护问题】

4 月 2 日消息，据意大利安莎社报道，意大利已成为第一个禁用聊天机器人 ChatGPT 的西方国家。意大利数据保护机构表示，该模型存在隐私问题，该模型由美国初创公司 OpenAI 创建，并得到微软的支持。

意大利数据保护机构称对 OpenAI 的禁止和调查已于 3 月 31 日“立即生效”。OpenAI 告诉英国广播公司 BBC，该公司遵守了意大利的隐私法，已在意大利下线了 ChatGPT。

人们一直担心人工智能 (AI) 的潜在风险，包括它对工作的威胁以及错误信息和偏见的传播。本周早些时候，包括埃隆・马斯克在内的科技界人士呼吁暂停开发更高级的 AI 系统。意大利数据保护机构则表示，意大利不仅会阻止 OpenAI 的聊天机器人，还会调查它是否符合通用数据保护条例。