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中山大學:原位成型水凝膠表皮生物電子傳感器,可用于健康、運動的無創(chuàng)監(jiān)測

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月23日 08:23

傳感新品

【中山大學:原位成型水凝膠表皮生物電子傳感器,可用于健康、運動的無創(chuàng)監(jiān)測】

作為人體面積最大的器官,人類皮膚會釋放出各種體現(xiàn)人體健康狀態(tài)的生物化學信號。因此,研發(fā)有效地獲取這些生物化學信號的表皮傳感器對監(jiān)測人體健康有著十分重大的意義?,F(xiàn)階段,已經(jīng)有各式各樣的生物表皮傳感其被相繼報道。就可穿戴生物電子傳感器而言,需要有柔軟和靈活的傳感接口,該接口將在高度皺紋和彈性的皮膚上建立高度貼合的界面,以促進皮膚信號的收集和傳輸。然而,目前設計的生物皮膚傳感器的主要困難還在于相對剛性的生物表皮電子傳感器與柔軟生物表皮之間的實際非完全貼合接觸,而這可能會導致關鍵信號的不良衰減或丟失。此外,在人體運動過程中導致的皮膚變形,而皮膚傳感器無法緊密貼合皮膚而導致相對界面滑動,使得傳感器對皮膚的信號收集造成嚴重影響。

為了克服上述挑戰(zhàn),現(xiàn)有主要解決方案是在不規(guī)則皮膚表面使用高度粘合的表皮電子元件。傳統(tǒng)的膠粘電極雖然可以在復雜的生物皮膚表面上建立宏觀的貼合界面,但是由于皮膚表面微米級的皺紋和孔隙等,傳感器與皮膚之間仍然存在微米級甚至更大的間隙。一些具有網(wǎng)格或鋸齒形微觀結構的相對較薄的柔性表皮電子傳感器,例如具有納米級厚度的電子紋身,比傳統(tǒng)的膠粘電極具有更好的貼合性和靈活性,因此可以與皮膚微觀結構保持完美一致。然而,這種厚度為亞微米級的薄表皮生物電子傳感器極難制造,成本也極高。

近期,中山大學周建華團隊聯(lián)合哈佛大學Xingcai Zhang開發(fā)出了一種可以緊密貼合皮膚的電子傳感器。他們在皺紋皮膚表面原位形成高度水凝膠生物電子傳感器,通過近紅外(NIR)光應發(fā)水凝膠前驅(qū)體水溶液的快速熱交聯(lián)。這種復合電子材料具有理想的導電性、可調(diào)節(jié)的機械和生物粘附性能以及優(yōu)異的生物相容性。而通過原位形成的水凝膠電極或電子傳感器設備(ISF-HE)不管水凝膠界面厚度和皮膚變形如何,都可以與皺紋皮膚保持優(yōu)異的一致性。

因此,這種原位表皮水凝膠應變傳感器具有相對較高的靈敏度,快速響應(<200 ms)和長期耐久性(>500次循環(huán)),可以準確監(jiān)測大規(guī)?;蛭⑿〉娜梭w運動。高度貼合的水凝膠電極 -皮膚界面將表現(xiàn)出超低的界面阻抗,比普通粘性水凝膠電極和商用的銀|氯化銀電極阻抗低近一個數(shù)量級。此外,這種原位表皮水凝膠應變傳感器還可以實時收集高質(zhì)量的表面肌電圖(sEMG)信號,信噪比(SNR)水平提高,信號串擾最小化,可以抵抗運動過程中皮膚變形的干擾。此外利用該水凝膠傳感器成功實現(xiàn)了運動過程中同時監(jiān)測人體運動和sEMG信號,用于有效評估運動員的典型射擊過程和隨后的指導訓練。

傳感動態(tài)

【上海共進微電子攜手國創(chuàng)中心成立車用傳感器聯(lián)合實驗室】

近日,上海汽車芯谷開園儀式在嘉定工業(yè)區(qū)舉行。開園儀式上,共進股份控股子公司上海共進微電子攜手國家智能傳感器創(chuàng)新中心(以下簡稱“國創(chuàng)中心”)成立的“車用傳感器系統(tǒng)集成聯(lián)合實驗室”正式揭牌。

對于聯(lián)合實驗室成立后的規(guī)劃,上海共進微電子相關負責人表示:“該聯(lián)合實驗室專注于車用傳感器系統(tǒng)集成技術的開發(fā)和驗證,包括車用傳感器的SIP(系統(tǒng)級封裝)、應用板級和系統(tǒng)模組等技術開發(fā)和驗證,有助于共進微電子拓展傳感器的應用開發(fā)能力,為傳感器元器件客戶提供除封測以外的增值服務,提升綜合競爭力?!?/p>

共進股份有關負責人表示,公司作為全球領先的信息與通信產(chǎn)品提供商,多年來深耕網(wǎng)通產(chǎn)品(DSL系列、PON系列、 AP系列等)、數(shù)通產(chǎn)品(交換機等)等各類接入方式全系列終端產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、及銷售,在信息與通信領域不斷創(chuàng)新與突破,公司在穩(wěn)固基本盤的同時加速布局汽車電子、傳感器封測等新興領域。

中國信通院數(shù)據(jù)顯示,近年來中國傳感器市場規(guī)模保持較快增長,2021年市場規(guī)模達到2951.8億元,同比增速達17.6%。

面對傳感器市場發(fā)展機遇,共進股份加快傳感器和物聯(lián)網(wǎng)前沿技術創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。公司曾在2022年半年度報告中表示,公司傳感器封測業(yè)務布局半年以來,已與超過10家傳感器設計企業(yè)簽訂服務合同,并成功完成加速度計、陀螺儀、磁力計、氣壓計、高壓壓力和溫濕度等傳感器的測試方案開發(fā)。

共進股份以智能座艙和ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))領域為主要方向,汽車電子業(yè)務已與頭部整車廠及部分細分行業(yè)頭部Tier1廠商達成合作,主要產(chǎn)品包括DVR(行車記錄儀)、DMS(駕駛員監(jiān)控系統(tǒng))、中控、儀表、流媒體后視鏡等座艙域主流產(chǎn)品。

【安智杰完成過億元C輪融資,聚焦毫米波雷達和圖像視覺傳感器】

近日,安智杰完成過億元C輪融資,由上海國際創(chuàng)投和科技部子基金支點科技成果轉(zhuǎn)化基金聯(lián)合投資,融資資金將用于加速ADAS系統(tǒng)與主機廠的配合,以及相關產(chǎn)品的大規(guī)模配套。

據(jù)悉,安智杰是一家集毫米波雷達和圖像視覺傳感器生產(chǎn)、研發(fā)、銷售于一體的國家高新技術企業(yè),專注于傳感器智慧化應用領域,逐漸建立全方位的知識保護體系。

2016年,安智杰推出第一代24G并線輔助雷達系統(tǒng)LCA-01B,次年成為國內(nèi)多家主機廠毫米波雷達指定供應商;2019年,推出國內(nèi)領先的圖像識別傳感器FV01M,還進入國內(nèi)一線乘用車主機廠并拿到項目定點,同時獲得了主機廠L2系統(tǒng)(AEB)項目定點,并在主機廠實現(xiàn)雷達與圖像配套供貨。同年,安智杰研發(fā)適用于L2.5-L4系統(tǒng)的毫米波雷達;2020年,安智杰可以提供完整L2.5系統(tǒng)解決方案,圖像傳感器也實現(xiàn)量產(chǎn)。

2021年,安智杰雷達出貨突破10萬片,國產(chǎn)化芯片方案也落地量產(chǎn)。

【這個國慶節(jié)假期,中科院長春光機所依然為傳感器研究忙碌】 

新華社長春10月6日電(記者孟含琪)清晨,長春街頭刮起寒風。5日早上六點半,記者與王智相約在中國科學院長春光學精密機械與物理研究所(以下簡稱長春光機所)大門口見面。

他每天都是最早來單位的那撥人之一。”門衛(wèi)大爺開門時,豎著大拇指稱贊,“這群人真敬業(yè)!”進樓后,王智直奔實驗室。昨晚進行的慣性傳感器電容位移傳感測試剛出了結果。他操作電腦,仔細查看結果后,嚴肅的神情才略有放松?!敖Y果還行?!彼f。

這是國慶節(jié)假期的第五天,王智如往常工作日一樣,很快就進入工作狀態(tài)。“指標一天不達標,沒法在家安心休息?!彼f。

長春光機所空間一部研究員王智帶領團隊參與的是空間引力波探測“太極計劃”項目。為了捕捉引力波信號,2017年,由中國科學院發(fā)起的“太極計劃”正式啟動。2019年8月,我國首顆空間引力波探測技術實驗衛(wèi)星“太極一號”成功發(fā)射。“太極一號”上有三個關鍵有效載荷,堪稱系統(tǒng)“大腦”,王智團隊參與其中兩個有效載荷研制。結合“太極一號”在軌實驗結果,王智團隊正在為“太極計劃”研制性能和指標更高的新一代載荷。

“一切還是老樣子,團隊在忙、‘崩潰’、調(diào)整狀態(tài)、繼續(xù)攻關中反復循環(huán)。”他笑著說。自2018年起,記者一直關注著團隊研發(fā)動向。每天,王智和同事們或是在布滿儀器的實驗室里做測試,或是開會討論下一步工作方向?!耙稽c都不‘酷’,還很枯燥?!彼f。

以最近攻關的慣性傳感器電容位移傳感為例,為了在宇宙存在的無數(shù)聲音中捕捉到微弱的引力波信號,需要保證慣性傳感器在太空中非常穩(wěn)定,其一旦受其他因素干擾產(chǎn)生偏離,電容位移傳感就能測出偏離值,幫助系統(tǒng)糾正偏離。從今年6月到8月,團隊反復研制和試驗,但慣性傳感器電容位移傳感的研發(fā)始終沒有突破。

王智心里火急火燎,但不敢催,生怕大家壓力更大。負責慣性傳感器電容位移傳感攻關的汪龍祺鉆進實驗室里兩個月,幾乎不怎么說話。9月中旬,團隊終于有了突破。王智發(fā)現(xiàn),汪龍祺的話又逐漸多了起來。

汪龍祺告訴記者,取得突破其實沒什么訣竅,查海量文獻找辦法,開會集思廣益,請教老專家,最后他們將每一個元器件性能逐一提升改造,再化零為整,使慣性傳感器電容位移傳感比原有設計方案性能提升4倍。短暫的喜悅過后,他們又投入到新任務中,努力實現(xiàn)“積跬步,至千里”。

其實,很多變化也在發(fā)生。王智說,團隊承擔的項目屬于面向世界科技前沿的項目,短期內(nèi)很難出成果,也寫不出論文。為了鼓勵大家“坐穩(wěn)冷板凳”,長春光機所將其作為重大創(chuàng)新專項給予經(jīng)費支持,以實際貢獻作為人才晉升的關鍵考核指標,團隊成員從2018年的幾個人增加到如今的20多人,大家心無旁騖地搞研究,凝聚力進一步增強……

“項目難度很高,但大家干勁很足,這個國慶節(jié)大部分人都主動要求來加班。”王智說,“我們用實際行動為祖國慶生。因為面向國家戰(zhàn)略需求進行研究,就是科學家的職責和使命?!?/p>

10月5日,中國科學院長春光學精密機械與物理研究所空間一部研究員王智(左二)與同事邊吃午飯邊討論工作。新華社記者 孟含琪 攝

午休時間,王智本來想請大家出去吃飯,但被大家拒絕了?!俺弥形缧菹⒁粫海挛邕€有測試要做”“中午要討論昨天的測試結果”……他和汪龍祺也拿著泡面走進會議室,邊吃飯邊討論起來。

【Strategy Analytics:專用元宇宙設備市場存量將在2024年達到1億】

隨著對元宇宙投資的增長,專用元宇宙設備(VR和AR頭顯)的擁有量將激增。Strategy Analytics元宇宙、AR和VR(MAV)最新發(fā)布的研究報告《元宇宙設備預測2014-2027》指出,到2024年,元宇宙設備的市場存量將從目前的5000萬翻一番。

Strategy Analytics執(zhí)行總監(jiān)兼該報告作者David MacQueen表示:“在這一領域的投資不斷增長,為消費者提供了新的、引人注目的體驗,這將推動消費者使用專用設備來利用新服務。2024年達到1億的市場存量將是這一相對較新的消費電子產(chǎn)品品類的一個重要里程碑,有助于推動其進一步的增長和投資?!?/p>

“到目前為止,市場主要是VR頭顯設備,AR設備主要局限于企業(yè)市場。然而,隨著更多面向消費者的設備發(fā)布,我們預計AR頭顯設備將推動未來的增長。2021年,AR設備出貨量僅占元宇宙設備的1%多一點,而到2027年,其占比將增長到64%?!?/p>

傳感財經(jīng)

【10月10日傳感財經(jīng)分析:面部識別概念報跌,韋爾股份領跌;紅外傳感器概念報跌,睿創(chuàng)微納領跌;MEMS傳感器概念報跌,士蘭微領跌】

10月10日盤后,面部識別概念報跌,韋爾股份(-5.62%)領跌,匯頂科技(-2.67%)、高新興(-1.59%)、達實智能(-1.37%)等個股紛紛跟跌。

10月10日盤后,紅外傳感器概念報跌,睿創(chuàng)微納(35.93,-5.5%)領跌,高德紅外(-4.65%)、星帥爾(-4.2%)、大立科技(-4.13%)、森霸傳感(-3.97%)等跟跌。

10月10日盤后,MEMS傳感器概念報跌,士蘭微(-5.71%)領跌,歌爾股份(-5.28%)、歌爾股份(-5.28%)、華天科技(-3.58%)、蘇州固锝(-3.42%)等跟跌。

相關MEMS傳感器概念股:

1、東風科技600081:

10月10日,東風科技開盤報價9.93元,收盤干9.71元,跌1.62%。今年來漲幅下跌-41.54%,總市值為45.87億元。

從近三年ROE來看,近三年ROE復合增長為-3.7%,過去三年ROE最低為2020年的8.35%,最高為2019年的11.01%。

2、盾安環(huán)境002011:

10月10日消息,盾安環(huán)境收盤干14.19元,跌2.14%。7日內(nèi)股價下跌1.48%,總市值為130.15億元。

浙江盾安人工環(huán)境股份有限公司與2004年在深圳證券交易所上市(簡稱盾安環(huán)境,股票代碼002011),主要業(yè)務涵蓋零部件制造(家用與商用空調(diào)、熱泵、冷凍冷藏、工業(yè)等領域制冷和控制類部件產(chǎn)品)、裝備制造(商用空調(diào)及核電、潔凈、軌道交通等領域特種空調(diào)、工業(yè)風機和系統(tǒng)設備、冷鏈系統(tǒng)等)、智控元件(傳感器、MEMS元件、控制器等)、新能源汽車熱管理系統(tǒng)關鍵零部件、節(jié)能業(yè)務等領域。

從近三年ROE來看,近三年ROE復合增長為113.77%,過去三年ROE最低為2020年的-53.36%,最高為2021年的26.14%。

3、航天電子600879:

10月10日消息,航天電子開盤報5.86元,截至15點收盤,該股跌2.22%,報5.72元。換手率0.74%,振幅-2.222%。

M近一年ROE來看,公司近一年ROE復合增長為5.91%,過去一年ROE最低為2019年的3.78%,最高為2021年的4.24%。

4、蘇州固锝002079:

蘇州固锝10月10日收報11.01元,跌3.42,換手率2.93%。

公司子公司明銳光電(MiradiaInc,公司投資460萬美元,占100%)主要從事HEMS-CMOS三維集成制造平臺技術及八時晶員級封裝技術及產(chǎn)線和產(chǎn)品研發(fā)。

從蘇州固锝近三年ROE來看,近三年ROE復合增長為31.93%,過去三年ROE最低為2020年的5.16%,最高為2021年的10.06%。

5、華天科技002185:

華天科技10月10日收報7.81元,跌3.58,換手率0.65%。

公司自主研究開發(fā)的硅基晶圓級扇出型封裝技術取得了標志性成果,實現(xiàn)多芯片和三維高密度系統(tǒng)集成,并完成了

0.25mm超薄封裝工藝,成功開發(fā)心率傳感器、高度計及ARM磁傳感器等MEMS產(chǎn)品并成功實現(xiàn)量產(chǎn),將有望規(guī)模應用于物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等大市場領域。

從近三年ROE來看,公司近三年ROE復合增長為80.7%,過去三年ROE最低為2019年的4.3%,最高為2021年的14.04%。

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網(wǎng)址: 中山大學:原位成型水凝膠表皮生物電子傳感器,可用于健康、運動的無創(chuàng)監(jiān)測 http://www.gysdgmq.cn/newsview743960.html

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