傳感新品

【武漢大學(xué)：研發(fā)柔性可拉伸電化學(xué)傳感器，用于生物監(jiān)測】

在過去的幾十年中，柔性可拉伸電子的飛速發(fā)展推動了可穿戴設(shè)備、電子皮膚、軟體機(jī)器人、人機(jī)界面以及植入式器械等領(lǐng)域的快速興起。這些具有輕量化和優(yōu)異適應(yīng)性的電子器件能夠與柔軟、曲面、動態(tài)的生物體系緊密貼合，在人體健康監(jiān)測和生物醫(yī)療領(lǐng)域中發(fā)揮越來越重要的作用。其中，柔性可拉伸電化學(xué)傳感器（FSECSs）具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、特異性強(qiáng)、易于小型化等優(yōu)勢，已成為生物體系生化分子原位定量監(jiān)測的重要工具，極大地促進(jìn)了對生命活動的深層次理解。

近日，武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院黃衛(wèi)華教授和劉艷玲教授團(tuán)隊(duì)在Advanced Materials上發(fā)表題為“Flexible and Stretchable Electrochemical Sensors for Biological Monitoring”的長篇綜述。作者首先總結(jié)了柔性可拉伸電極的制備方法，著重介紹了基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和新興材料的可拉伸電極制備策略。隨后，詳細(xì)總結(jié)了提高FSECSs性能（包括靈敏度、選擇性、穩(wěn)定性以及生物相容性）的關(guān)鍵策略。此外，系統(tǒng)性地介紹了FSECSs在不同層次生物體系（表皮、體外和體內(nèi)組織/器官以及活細(xì)胞）監(jiān)測中的代表性應(yīng)用。最后，作者展望了FSECSs在生物監(jiān)測中面臨的挑戰(zhàn)及未來機(jī)遇。

1.柔性可拉伸電極制備

到目前為止，已經(jīng)發(fā)展了兩種主要策略來制備可拉伸電極：特殊幾何結(jié)構(gòu)基底和可拉伸導(dǎo)電材料。

1.1 基于結(jié)構(gòu)的可拉伸電極

通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加剛性材料在形變過程中的自由度從而分散應(yīng)力?；诮Y(jié)構(gòu)的可拉伸電極可分為兩類:基于平面內(nèi)和平面外結(jié)構(gòu)的可拉伸電極。

圖2 基于平面內(nèi)結(jié)構(gòu)的可拉伸電極

圖3 基于平面外結(jié)構(gòu)的可拉伸電極

1.2 基于材料的可拉伸電極

納米材料(包括0D、1D和2D)可以通過重排在形變狀態(tài)下維持其連續(xù)的導(dǎo)電路徑。導(dǎo)電聚合物PEDOT可通過摻雜增塑劑等方式促進(jìn)其與PSS的相分離，提高其導(dǎo)電性與拉伸性。作者在文中詳細(xì)介紹了電化學(xué)傳感器常用導(dǎo)電材料（包括碳納米材料，金屬納米材料和導(dǎo)電聚合物）用于構(gòu)建可拉伸電極的策略。

圖4 不同維度納米材料的拉伸示意圖

2.柔性可拉伸電極功能化

考慮到生物體系中生化分子的含量低、環(huán)境復(fù)雜，以及電極與生物體系的兼容性等因素，柔性可拉伸電極必須具有優(yōu)異的靈敏度、選擇性、穩(wěn)定性和生物相容性以實(shí)現(xiàn)信號的準(zhǔn)確獲取。目前，已發(fā)展出不同的功能化策略用于提高電極性能。

2.1靈敏度

提高電極靈敏度的常用策略包括：增加電極活性面積和引入高性能催化劑。具有高表面積和不飽和位點(diǎn)的納米材料已被廣泛用于提高電極的電子傳遞動力學(xué)和催化性能。

圖5 高靈敏度FSECSs的構(gòu)建策略

2.2 選擇性

界面修飾特異性識別元素（例如：酶、生物親和受體、離子載體、MIP）是提高FSECSs選擇性最常用的策略。此外，也可通過修飾抗干擾涂層抵抗干擾物到達(dá)電極表面，間接提高FSECSs對目標(biāo)物的選擇性。

表1. 高選擇性FSECSs的構(gòu)建策略

2.3 穩(wěn)定性

當(dāng)電極暴露于生物體系中時(shí)，環(huán)境中的蛋白分子極易通過非特異性相互作用吸附在電極表面，導(dǎo)致電極性能下降。物理尺寸排阻和構(gòu)建強(qiáng)親水性界面是目前常用的兩種電極抗污策略，其通過形成物理和能量屏障抵抗蛋白質(zhì)在電極表面的非特異性吸附，賦予電極高穩(wěn)定性。

圖6 高穩(wěn)定性FSECSs的構(gòu)建策略

2.4 生物相容性

由于傳感界面與生物體系直接接觸，F(xiàn)SECSs需具有優(yōu)異生物相容性以減小對生物實(shí)體的外源刺激，維持生物體的正常功能。目前，針對不同的檢測對象（表皮、體外和體內(nèi)組織/器官以及活細(xì)胞），已發(fā)展出不同的功能化策略用于提高電極的生物相容性。

圖7 高生物相容性FSECSs的構(gòu)建策略

3. FSECS用于生物監(jiān)測

生物標(biāo)志物的電化學(xué)檢測對于基礎(chǔ)研究、臨床診斷和個性化醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展（例如便攜式血糖儀）至關(guān)重要。FSECSs可以實(shí)現(xiàn)傳感單元和生物實(shí)體的無縫兼容，從而實(shí)現(xiàn)高保真生化信號的連續(xù)獲取。在這部分，作者系統(tǒng)性地介紹了FSECSs在不同生物體系（表皮、組織/器官以及活細(xì)胞）生化信息監(jiān)測中的代表性應(yīng)用。

3.1表皮監(jiān)測

在自然生理過程中，表皮中會產(chǎn)生豐富的生化信息(如代謝物和電解質(zhì))，這些生化信息的獲取可以為健康監(jiān)測及疾病診斷提供重要見解。作者重點(diǎn)介紹了FSECSs在表皮生化信號(包括代謝物、電解質(zhì)和其他生化物質(zhì))分析中的應(yīng)用，以及集成式智能可穿戴設(shè)備的最新進(jìn)展。

圖8 集成式FSECS用于表皮監(jiān)測

3.2組織監(jiān)測

生物組織柔軟、彎曲且有彈性，而傳統(tǒng)的硬質(zhì)電化學(xué)傳感器無法順應(yīng)組織變形，這種形狀和剛度的差異會導(dǎo)致傳感界面與組織之間嚴(yán)重的機(jī)械不匹配，造成組織損傷以及監(jiān)測結(jié)果不準(zhǔn)確。而FSECSs可以很好地順應(yīng)柔軟組織，從而有助于高保真生化信號的連續(xù)獲取。本節(jié)作者總結(jié)了FSECSs用于組織檢測的最新進(jìn)展。

圖9 FSECSs用于離體組織生化信號監(jiān)測

3.3 活體監(jiān)測

圖10 FSECSs用于體內(nèi)生化信號監(jiān)測

3.4 細(xì)胞檢測

細(xì)胞可以靈敏感知微環(huán)境中的機(jī)械力刺激，并將其轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)生化信息，最終調(diào)控細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，該過程被稱為力學(xué)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。FSECSs可以很好的順應(yīng)細(xì)胞形變，并同時(shí)檢測信號分子的釋放，為細(xì)胞力學(xué)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)生化信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測提供了強(qiáng)有力工具。

圖11 FSECSs用于細(xì)胞力學(xué)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)實(shí)時(shí)監(jiān)測

最后，作者進(jìn)一步對FSECSs面臨的挑戰(zhàn)以及未來的發(fā)展提出了展望。應(yīng)對文中提到的挑戰(zhàn)，需要化學(xué)、材料、微加工、電子技術(shù)等多領(lǐng)域、多學(xué)科的共同努力，同時(shí)這些問題的解決將有助于推動FSECSs在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域更加廣泛及深入的應(yīng)用。

傳感動態(tài)

【懷柔儀器傳感器產(chǎn)業(yè)科創(chuàng)平臺建設(shè)提速，部分平臺將于年內(nèi)運(yùn)營】

近日，記者從北京懷柔儀器和傳感器有限公司獲悉，公司正在推動建設(shè)包括高端精密加工共享服務(wù)平臺、智能感知產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺、真空技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等在內(nèi)的儀器傳感器產(chǎn)業(yè)科創(chuàng)平臺，其中部分平臺將于年內(nèi)投入運(yùn)營，為懷柔儀器和傳感器企業(yè)提供關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和中試生產(chǎn)、測試、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等服務(wù)。

高端精密加工共享服務(wù)平臺可針對中高端科學(xué)儀器關(guān)鍵零部件精度不高、穩(wěn)定性不好、定位精度差等難題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，為懷柔科學(xué)城的科技創(chuàng)新主體提供定制化、小批量的精密加工服務(wù)。該平臺占地3600平方米，目前已具備高端精密加工、測量等方面能力，預(yù)計(jì)將于2024年正式運(yùn)行。

智能感知產(chǎn)業(yè)服務(wù)平臺具備溫度壓力、慣性、氣體等傳感器的技術(shù)服務(wù)與測試驗(yàn)證能力，可為相關(guān)領(lǐng)域高校、科研院所和企業(yè)提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化、科技孵化等服務(wù)。該平臺占地1500平方米，目前已具備芯片測試、光電傳感器測試等方面能力，預(yù)計(jì)2024年年底正式運(yùn)行。

真空技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室可為懷柔科學(xué)城入駐的科研單位、科學(xué)設(shè)施及生產(chǎn)制造企業(yè)提供真空領(lǐng)域設(shè)計(jì)、研發(fā)、維保、培訓(xùn)等一站式服務(wù)。實(shí)驗(yàn)室總建筑面積650平方米，規(guī)劃了潔凈實(shí)驗(yàn)區(qū)、展示培訓(xùn)區(qū)、辦公研討區(qū)及庫房區(qū)四個功能區(qū)域。目前，實(shí)驗(yàn)室各功能區(qū)域工程建設(shè)和裝修已完成，年內(nèi)也將正式對外運(yùn)行。

“為了解決研發(fā)單位資金緊張、設(shè)備投入不足、研制產(chǎn)品無行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)頂層設(shè)計(jì)不足等問題，我們通過建設(shè)公共服務(wù)平臺來指引行業(yè)并提供服務(wù)，讓各研究機(jī)構(gòu)可以全身心地進(jìn)行細(xì)分領(lǐng)域研究?！北本讶醿x器和傳感器有限公司相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，未來希望通過平臺打造高端儀器裝備和傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展新范式，引領(lǐng)懷柔成為新變革的力量源、硬科技產(chǎn)業(yè)的策源地。

【TriLite 與艾邁斯歐司朗合作開發(fā) AR 智能眼鏡顯示屏】

近日，微型激光投影儀開發(fā)商 TriLite 宣布與智能傳感器和發(fā)射器的全球領(lǐng)導(dǎo)者 ams Osram（艾邁斯歐司朗）展開技術(shù)合作。將艾邁斯歐司朗 RGB 激光二極管集成到 TriLite 的 Trixel 3 激光束掃描儀（LBS）中，這是世界上最小的 AR 智能眼鏡投影顯示器。

屢獲殊榮的 Trixel3 LBS 具有突破性的緊湊性和輕巧的重量，作為明亮準(zhǔn)確的投影顯示屏，具有全天使用的超低功耗（<320 mW），并支持全彩色（超過 sRGB>200%），可提供出色的圖像質(zhì)量。Trixel 3 使 AR 能夠用于智能眼鏡和廣泛的消費(fèi)應(yīng)用。

TriLite 首席執(zhí)行官 Peter Weigand 博士表示：“我們的生態(tài)系統(tǒng)戰(zhàn)略側(cè)重于與世界領(lǐng)導(dǎo)者合作，以確保高質(zhì)量和可靠的大規(guī)模制造。我們之所以選擇艾邁斯歐司朗作為我們的技術(shù)合作伙伴之一，是因?yàn)榘~斯歐司朗擁有一流的功率和效率，完全符合 Trixel 3 LBS 對亮度、對比度和高性能的要求?！?/p>

Trixel3 LBS 光學(xué)顯示引擎結(jié)合了單個 2D MEMS 反射鏡、所有光學(xué)組件和獨(dú)特的軌跡控制模塊（TCM），可將光模塊的復(fù)雜性從硬件領(lǐng)域轉(zhuǎn)移到軟件領(lǐng)域。LBS 模塊重量小于 1.5 g，體積小于 1 立方厘米，實(shí)現(xiàn)了更緊湊、更靈活的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

艾邁斯歐司朗加入 TriLite 快速擴(kuò)張的制造合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)。其專業(yè)知識和行業(yè)領(lǐng)先的激光二極管與 TriLite 大批量制造能力相結(jié)合，進(jìn)一步加強(qiáng)了 TriLite 在 AR 智能眼鏡領(lǐng)域未來的發(fā)展。

【收購交易失敗后 英特爾與高塔半導(dǎo)體達(dá)成新的代工協(xié)議】

北京時(shí)間9月5日晚間消息，據(jù)報(bào)道，英特爾今日與以色列芯片代工廠商高塔半導(dǎo)體（Tower Semiconductor）達(dá)成一項(xiàng)新的代工協(xié)議。

根據(jù)該協(xié)議，高塔半導(dǎo)體將向英特爾新墨西哥州Rio Rancho工廠投資3億美元，收購并獲得即將安裝到該工廠的設(shè)備和和其他固定資產(chǎn)。屆時(shí)，高塔半導(dǎo)體將獲得該工廠每月60多萬張照片層（photo layers）的生產(chǎn)能力，以滿足高塔半導(dǎo)體客戶對下一代300 mm芯片的需求。

高塔半導(dǎo)體CEO Russell Ellwanger對此表示：“這是我們與英特爾朝著多種獨(dú)特協(xié)同解決方案邁出的第一步。此次合作不僅能讓我們能夠滿足客戶的需求路線圖，還特別關(guān)注先進(jìn)電源管理和絕緣體射頻硅（RF SOI）解決方案，并計(jì)劃在2024年進(jìn)行全流程資格認(rèn)證。

與此同時(shí)，在英特爾向行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)臺積電等競爭對手發(fā)起挑戰(zhàn)之際，這筆交易也將增強(qiáng)英特爾的代工能力。

2021年，英特爾承諾向新墨西哥州工廠投資35億美元，一年后又宣布向俄亥俄州的一家芯片制造廠投資200億美元。

在過去的一年，英特爾代工服務(wù)確實(shí)取得了長足發(fā)展。今年第二季度，英特爾代工業(yè)務(wù)的營收為2.32億美元，同比增長逾300%。英特爾的目標(biāo)是，在2030年之前成為全球第二大外部代工廠商。

在達(dá)成這筆交易之前，英特爾和高塔半導(dǎo)體剛剛終止了一筆收購交易。去年2月，英特爾宣布將以每股53美元的現(xiàn)金收購高塔半導(dǎo)體，交易總價(jià)值約為54億美元。

但兩家公司上個月宣布，由于無法及時(shí)獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)的批準(zhǔn)，雙方已同意終止之前達(dá)成的收購協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，英特爾將向高塔半導(dǎo)體支付了3.53億美元的分手費(fèi)。

【上海又一超級獨(dú)角獸，還是汽車芯片賽道！】

積塔半導(dǎo)體完成了一筆規(guī)模為135億元的融資，成為今年一級市場單筆最大融資記錄。這家公司的估值超過460億元，這意味著估值已經(jīng)翻了一番。投資者可以從這些數(shù)據(jù)中看到投資機(jī)會。

積塔半導(dǎo)體的創(chuàng)新點(diǎn)在于聚焦車規(guī)級芯片、新能源相關(guān)等領(lǐng)域的項(xiàng)目表現(xiàn)更為突出。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在今年的一級市場仍較為火熱。清科研究中心數(shù)據(jù)顯示，半導(dǎo)體及電子設(shè)備領(lǐng)域的投資案例達(dá)813例、投資金額為631.63億元，均保持領(lǐng)先。

這只超級獨(dú)角獸的背景值得一提。積塔半導(dǎo)體自出生起就含著“金湯匙”，其承襲了中國電子及華大半導(dǎo)體的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。此前ASMC為國內(nèi)最大的模擬芯片代工廠之一，積塔半導(dǎo)體吸收了ASMC三十余年的芯片制造工藝及產(chǎn)能。

積塔半導(dǎo)體的創(chuàng)新點(diǎn)是聚焦車規(guī)級芯片、新能源相關(guān)等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域具備巨大的市場潛力。汽車半導(dǎo)體成為全球半導(dǎo)體銷售增長最快的領(lǐng)域。當(dāng)前全球功率半導(dǎo)體行業(yè)幾乎被國外龍頭企業(yè)IDM廠商所壟斷，整體國產(chǎn)替代率不足20%。核心部件替代進(jìn)口，能夠有效加快設(shè)備產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，這是***產(chǎn)業(yè)鏈完整度不斷完善的路徑之一。

目前國內(nèi)有超出100家企業(yè)開發(fā)及生產(chǎn)汽車芯片，50多家芯片上市公司宣稱有車規(guī)級產(chǎn)品或者量產(chǎn)應(yīng)用。但普遍面臨種類多、量少、缺乏典型應(yīng)用等問題。未來可能會有更多的中國芯片設(shè)計(jì)企業(yè)進(jìn)入這個賽道。

重資產(chǎn)、長周期、擁有內(nèi)生增長和發(fā)展規(guī)律的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，仍屬于增量市場。業(yè)績優(yōu)秀、產(chǎn)品落地、上下游緊密的公司依然會吸引投資并獲得溢價(jià)。而部分頭部企業(yè)逆勢布局，不斷補(bǔ)全短板，持續(xù)擴(kuò)大市場份額，也將擁有更多發(fā)展機(jī)會。

【恩智浦半導(dǎo)體遭黑客攻擊，導(dǎo)致部分用戶信息泄露】

9 月 7 日消息，網(wǎng)絡(luò)安全專家 Troy Hunt 近日在 X（推特）上發(fā)布推文，表示荷蘭芯片制造商恩智浦半導(dǎo)體（NXP Semiconductors）遭到網(wǎng)絡(luò)攻擊，導(dǎo)致用戶信息泄露。

恩智浦目前已經(jīng)開始向受影響的用戶發(fā)送電子郵件，翻譯部分內(nèi)容如下：“我們發(fā)現(xiàn)自 2023 年 7 月 14 日開始，在線門戶網(wǎng)站 NXP. com 連接的系統(tǒng)遭到黑客攻擊，包括電子郵件地址和聯(lián)系電話在內(nèi)的客戶信息被泄露”。

恩智浦表示現(xiàn)有調(diào)查表明這些泄露的數(shù)據(jù)沒有被用于欺詐目的，官方并未公布具體有多少用戶受到影響，但指出了以下信息可能會泄露：

名字和姓氏

電子郵件地址

國家、城市、郵政編碼和地址

工作電話號碼

聯(lián)系手機(jī)號碼

公司名稱

職位名稱 [工作名稱]

偏好溝通方式

審核編輯 黃宇