北京林业大学：研究多功能MXene导电两性离子水凝胶应用于柔性可穿戴传感器阵列

传感新品

【北京林业大学：研究多功能MXene导电两性离子水凝胶应用于柔性可穿戴传感器阵列】

近年来，受人类皮肤的启发，具有可拉伸性、导电性、灵活性和触觉感应能力的柔性电子传感器因其在电子皮肤应用、人机交互、个性化医疗检测和软机器人等多个领域改变人类生活方式的潜力而受到更多关注。柔性电子传感器的关键问题在于提高工作寿命，拓宽应用条件，以及优化电气性能的集成。

尽管在过去的几十年里，基于导电水凝胶的柔性可穿戴电子设备已经被开发出来，但它们的实际应用由于不稳定、脆弱、粘附性差、机械强度低和工作寿命短而受到严重阻碍。此外，以水为溶剂的传统水凝胶不可避免地在低温下冻结，即使在室温下水也会蒸发，导致机械、电气和传感性能下降，以及缩短工作时间和使用寿命。

鉴于此，北京林业大学马明国教授团队报道了一种具有高导电性、防冻性和保形黏附的两性离子水凝胶，通过自催化增强系统可以在一分钟内成胶。单宁酸包覆的CNF上的儿茶酚基和Zn2+之间的氧化还原反应可以激发APS产生自由基，结合Zn2+和MXene上的氧基的相互作用，引发了AM和SBMA共聚物的快速聚合，有效抑制MXene纳米片的堆积和氧化，具备优异的导电性（20℃时为30 mS cm-1）和机械性能（0.311 MPa，970%的应变）。

两性离子基团、儿茶酚基团和聚合物基底之间的氢键和分子间的相互作用，以及Zn2+的存在赋予了导电水凝胶良好的保水性、宽的工作温度范围和良好的低温附着力（30 kPa）。这些性能使得两性离子水凝胶可以作为柔性可穿戴传感器，用于人体运动监测、手写和语音识别。此外，将多个柔性传感器组成三维阵列，可用于监测力或应变的空间分布和大小。两性离子水凝胶在健康检测、人机交互、柔性可穿戴传感器等领域具有潜在应用前景。

传感动态

【北京怀柔：力争2025年高端科学仪器和传感器企业达千家】

5月18日，记者从第十六届中国科学仪器发展年会获悉，北京怀柔区高端科学仪器和传感器产业取得快速发展，目前已落地仪器和传感器相关企业286家，正全力申报全国首个国家级高端科学仪器领域示范区，力争到2025年实现1000家以高端科学仪器和传感器为引领的硬科技企业落地。

怀柔科学城是北京怀柔综合性国家科学中心的核心承载区，目前布局了40余个大科学装置和科教设施，已成为全球大科学装置最密集的区域之一，为发展高端仪器装备和传感器产业提供了广阔的应用场景、技术迭代平台和人才技术支撑。

“我们以怀柔科学城建设为重要契机，把科学城建设过程作为科技创新成果转化的过程，着力发展高端仪器装备和传感器产业，打造‘中国创新 服务世界’的高端科学仪器装备产业集聚区和科技成果转化示范区。”怀柔区经信局局长杨惠芬表示，目前怀柔区按照“整合统筹、功能优化、突出特色”的思路，以科学城为核心向外辐射，构建了“一核三区多点”的高端仪器装备和传感器产业空间格局。

杨惠芬介绍，“一核”引领，即国家高端科学仪器装备产业基地，位于怀柔科学城中心区；“三区”联动，即怀柔科学城产业转化示范区、怀北数字经济科创园区、杨宋硬科技企业总部基地；“多点”支撑，即统筹布局科学城创新小镇、有色金属新材料科创园、长城海纳园区、北科建科创园区、机械研究总院怀柔科创基地、高端科学仪器协同创新中心等多个特色园区。

怀柔区发展高端科学仪器和传感器产业，受到了北京市级层面的关注和扶持。政策方面，北京市将高端仪器装备和传感器产业列为全市十大高精尖产业体系的29个细分领域之一，出台《关于支持发展高端仪器装备和传感器产业的若干政策措施》及实施细则。“这是北京市首次以市政府名义出台高精尖产业细分领域的发展支持政策，支持怀柔发展高端科学仪器和传感器产业。”杨惠芬介绍，2020至2022年，市区两级在重点专项、空间建设等方面累计投资超100亿元。

与此同时，市区两级系列产业发展举措也相继落地实施。以韧性城市建设为契机，坚持场景驱动，紧扣市场需要，促进企业集聚和产品技术迭代，推动产业发展，2022年实现20家传感器领域企业落地；创新服务生态，成立上交所和深交所怀柔科学城企业上市服务中心，为企业上市提供服务；成立北京市首只高端仪器装备和传感器产业投资基金，总规模10亿元；北京市知识产权局怀柔分中心运行，提高区域专利审查质量和效率……怀柔区高端科学仪器和传感器产业发展，有了强力引擎。

怀柔区统筹推进促进产业发展“十百千”招商工作，加速聚集高端科学仪器装备领域龙头企业、“专精特新”和“苗圃”企业，2022年实现硬科技项目落地222项。截至目前，在怀落地仪器和传感器相关企业累计已达286家。

大恒星图（北京）激光技术有限公司就是其中之一。该公司去年11月在怀注册成立，是一家专注于设计开发、生产制造超快激光器的专业公司，落户当年就获得了怀柔科学城科学仪器和传感器产业促进专项资金支持。“专项资金帮我们缩短了在怀柔落地时间，为公司快速进入生产提供了大力支持。”该公司相关负责人李凯表示，目前，公司Sagittarius系列激光器在测距能力上，已达到国外同类产品水平，可对同步轨道卫星实现高精度测量，测量精度较国外同类产品提升超过30%。

不只是大恒星图，多场低温科技（北京）有限公司研发的高精度压电纳米马达系列产品，打破了国外同类设备垄断；中科艾科米（北京）科技有限公司研发的低温扫描探针显微镜，关键性能指标优于国外产品；北京中科内镜科技有限公司研制的电子鼻咽喉镜的多个指标达到世界先进水平……越来越多的企业在怀柔聚集并取得了技术迭代，更好地助力产业发展。

相关负责人表示，下一步，怀柔区将深入实施“十百千”产业工程，加大招商引资力度，力争到2025年实现1000家以高端科学仪器和传感器为引领的硬科技企业落地。

【应对中俄，美部署下一代柔性战术传感器和天线及跨平台模块化载荷】

佛罗里达州的坦帕。特种作战信号情报小组表示，他们需要更小、更通用的设备，以收集和共享所有领域(陆地、海洋、空中和现在的太空)无线电频率的数据。

官员们表示，随着美国与俄罗斯和中国等竞争对手在频段上的竞争加剧，这项任务发生了巨大变化，这与破译暴力极端分子的手机信号相去甚远。

这是美国特种作战指挥项目执行办公室——特种侦察部门向工业界提出的一项要求。

周三，在全球SOF基金会的SOF周期间，一个项目经理小组列出了办公室想要的各种传感器、通信和情报设备。

在全球范围内外日益拥挤的无线电频谱中，他们继续努力升级和改进数据的收集和传播。

信号情报采买项目经理克里斯·威尔逊(Chris Wilson)阐述了一些新出现的需求，因为美国在继续收集有关暴力极端组织的信息的同时，也在瞄准同行和接近同行的竞争对手。

该办公室正在开发下一代传感器和天线、全域柔性、战术传感器以及跨平台模块化有效载荷，用于空中、水面和水下海事传感器。他们的新工作包括用于卫星的软件可重构空间有效载荷和更大的“回返”能力，用于从战术到战略层面的情报共享。

该办公室的投资组合还包括联合威胁预警系统-空中，主要由美国空军特种作战司令部使用。无人机部分通过1到3组无人机的有效载荷工作。该设备检测、定位和利用无线电频谱上的信号。所有这些都是为了机载平台的威胁预警和态势感知。

JTWS-Ground在地面车辆和个人操作员上提供类似的功能。它使用特定频率的数据收集设备来探测地面上的类似威胁。

JTWS-Maritime具有相同的功能，但其齿轮可以安装在水上平台上，并可在平台外拆卸使用。

今年6月，威尔逊的团队将试验一种更小的电子智能硬件，这种硬件可以在船上或下船。他说，目前的系统太重，无法从船上卸下来进行操作。

另一个新增加的领域是用于高空频率探测的天基有效载荷，包括用于卫星的软件定义无线电和传感器。

威尔逊告诉听众，未来的一个关键重点是使用软件“喷射”来远程更新或重新配置卫星硬件，以满足不同类型的任务或需求。

最后，Silent Dagger套件是一个可扩展的智能单元类型的平台，包含笔记本电脑，电话，收发器和其他硬件，并为小型团队提供通常由旅或师等上级单位掌握的连接和情报。

威尔逊说：“我们在驻军中有这种能力，我们在可部署系统中也有这种能力，所以它是向前部署的，可以连接到国家情报界的数据库。”

他说，该团队还希望将更小的传感器连接到系统上，以便在战术足迹的边缘，操作人员可以从这些庞大的数据库中输入和提取必要的数据。

Wilson表示，在未来一到两年，他的团队正在寻找具有先进和复杂信号、先进射频滤波、模块化有效载荷兼容传感器和先进网络的设备，以实现更精确的地理定位。

他说：“很长一段时间以来，我们真正关注的是反暴力极端组织。当你关注反veo时，从我们的角度来看，这是那些暴力极端组织会使用的通讯方法。”

他的办公室对这些收集方法“很重视”——例如，移动电话或一键通发射机范围内的无线电频率。

威尔逊说：“随着我们的转变，我们必须考虑在我们的战略竞争对手可能使用的任何其他类型(无线电频率)能力的通信方法之后的能力，包括机器对机器之类的东西。”

在三到五年的时间内，该团队需要增强天线，这意味着这些新天线要低调，并提高性能。

随着运营商看到频率越来越拥挤的战场，自动化信号处理是减少运营商手动频率配置负担的关键。

他们需要能够在偏远地区处理数据和信号情报，而不需要连接到大型编队或美国本土更强大的计算设备。

高空和空间有效载荷是整合空间资产的关键。他们必须能够在无线电频谱中隐藏自己的信号传输和收集工作。

在六年的时间里，该团队正在寻找传感器的自主性和传感器数据从现场位置传输到移动中的车辆、空中或海上船只。

【仿真软件专家rFpro与索尼合作开发高保真传感器模型】

据外媒报道，仿真软件专家rFpro宣布与索尼半导体解决方案集团（Sony Semiconductor Solutions Corporation）合作开发集成到rFpro软件中的高保真传感器模型。此次合作将侧重于提高仿真解决方案的保真度，以显著减少在传感器开发周期中收集物理数据的需求。

此次合作将使ADAS和自动驾驶汽车的感知系统能够在虚拟环境中开发、训练和测试，从而助力加速开发。

rFpro运营总监Matt Daley表示：“在我们最近推出的光线追踪技术和rFpro的多重曝光摄像头技术的开发过程中，索尼半导体一直是我们重要的合作伙伴。且通过与索尼密切合作并将其传感器模型集成到我们的技术中，我们已经能够在仿真中实现高水平的相关性。因此，我们将共同帮助该行业减少对收集真实世界数据的依赖，降低成本和耗时。”

索尼半导体解决方案公司汽车业务部副高级总经理Kenji Onishi表示：“rFpro和索尼半导体解决方案之间的合作将为ADAS感知系统开发人员提供车规级End2End仿真管道。根据摄像头系统中使用的图像传感器的内部架构，索尼已经准备了一个传感器模型，以实现车规级保真度。”

使用深度神经网络开发的感知软件和汽车图像传感器都是该管道的组成部分，并且变得更加复杂以满足对更高ADAS功能和稳健性的需求，但这也给开发和验证带来了巨大压力。车规级仿真是一种生成合成数据的工具，可作为上述问题的解决方案。

信号处理、LED闪烁缓解、光谱效应和图像传感器控制（例如运动模糊和滚动快门）是索尼传感器模型实现的复制现象的一些示例。索尼在传感器模型和渲染系统之间的接口非常高效，可以快速运行高保真仿真。该接口在索尼的所有汽车图像传感器中也是通用的，使用户能够在新一代传感器模型上市时快速过渡。

仿真使车辆系统能够经受各种场景。天气、时间、交通量和行人都可以独立自动地控制和变化。rFpro已将场景中的所有内容都使用准确的材料特性进行物理建模，并且重新创建的路面高度精度在1毫米以内。

Daley补充说：“在仿真中，车辆每天可以行驶数千英里的高价值、高活动虚拟里程，且可以识别边缘情况并快速生成新的迭代以彻底运行传感器系统。仿真使得测试无需现实世界中等待曝光的需要。在现实世界中，大部分行驶里程都相对平静。”

索尼是第一家与rFpro合作开发其光线追踪技术的合作伙伴。该技术使用多条光线准确捕捉现实世界的所有细微差别。作为一种多路径技术，它可以可靠地仿真摄像头周围发生的大量反射。这对于低光场景或有多个光源以准确描绘反射和阴影的环境至关重要。

rFpro的光线追踪应用于仿真场景中的每个元素，这些元素已经过物理建模以包含准确的材料属性，以创建最高保真度的图像。由于这对计算要求很高，因此该技术可以实时解耦，且可以调整帧渲染速率以适应所需的细节级别。

汽车行业使用的现代HDR（高动态范围）摄像头捕捉不同时间长度的多次曝光。例如每帧短、中、长曝光。为了准确地仿真这一点，rFpro引入了多重曝光摄像头API，并与传感器制造商的传感器模型集成在一起，从而使传感器模型能够以与物理对应物完全相同的曝光时间对虚拟世界进行采样。

Daley总结道：“通过rFpro渲染和索尼的传感器模型管道，运动模糊、卷帘快门特性、滤色器特性和物理传感器的信号处理都存在于仿真图像中。新模型还允许在传感器模型上复制图像传感器中的LED闪烁缓解功能，并在仿真中充分发挥作用。此外，该传感器模型能够与在rFpro的高保真资产和渲染系统上仿真的快速闪烁的LED光源进行交互，例如交通灯和车辆刹车灯。准确地复制这些现象对于实现与现实世界的高度关联至关重要。”

【英飞凌收购微型机器学习初创企业Imagimob 增强和扩展其嵌入式AI解决方案】

日前，英飞凌宣布已收购位于斯德哥尔摩的初创企业Imagimob有限公司，这是一家领先的平台提供商，致力于为边缘设备上的机器学习（ML）解决方案开发提供助力。

通过此次收购，英飞凌进一步加强了其提供世界一流机器学习解决方案的地位，并显著扩充了其AI产品阵容。Imagimob提供一个端到端的机器学习工具链，该工具链高度灵活、易于使用，并且将重点放在了交付生产级ML模型上。英飞凌将收购该公司100%的股份，双方均同意不披露此次交易的具体金额。

英飞凌科技安全互联系统事业部总裁Thomas Rosteck表示：“人工智能（AI）和机器学习将大规模进入各种嵌入式应用，并带来新的功能。凭借Imagimob出色的平台及其在为边缘设备开发强大机器学习解决方案方面的专长，我们将能够进一步加强自身的实力，将产品的控制功能和能效提升至新水平，同时保护用户的隐私。此外，基于先进的传感器和物联网解决方案组合，我们能够帮助客户充分利用人工智能/机器学习的优势，将他们的产品快速推向市场。”

Imagimob联合创始人兼首席执行官Anders Hardebring表示：“与英飞凌合并之后，我们能够加快客户的产品和技术开发，赋能新的应用，并帮助客户在市场中脱颖而出。作为全球功率系统和物联网领域的半导体领导者，英飞凌有着深厚的应用专业知识和广泛的产品组合。成为英飞凌生态系统中的一个重要组成部分，使得我们能够在物联网环境中高效、安全地部署和实施先进的传感与控制。”

Imagimob是快速增长的微型机器学习和自动机器学习（AutoML）市场的领导者，致力于为边缘设备的机器学习提供端到端的开发平台。Imagimob的平台支持诸如音频事件检测、语音控制、预测性维护、手势识别、信号分类、材料检测等各种用例，并将进一步扩展英飞凌的软硬件生态系统。合并之后，将双方的专业知识相结合并应用于完整的传感器产品组合，将能够为两家公司现有的客户提供跨产品的统一用户体验，助力客户快速部署强大的解决方案，并加速微型机器学习在所有应用和领域的进一步普及。

【消息称大疆将接收 OPPO 哲库工程师，重点考虑 ISP 图像处理芯片设计人才】

5 月 18 日消息，据《电子时报》报道，小米、大疆等业内企业接收哲库芯片人才。其中，大疆最为积极，还专门建立微信群，优先考虑这些被解散的人才。

大疆目前业务包括无人机、机器人、激光雷达和自动驾驶等三个方面，而核心业务仍是无人机。因此，大疆招聘的重点在用于图像处理的 ISP 芯片领域。哲库芯片团队在 3 年内便研发出图像 NPU 芯片马里亚纳 MariSilicon X，这一芯片的相关研发经验与大疆的需求也较为契合。

此前曾报道，OPPO 于 5 月 12 日宣布，面对全球经济、手机市场的不确定性，经过慎重考虑，决定终止 ZEKU 业务。根据公开资料，OPPO 在 2019 年成立“造芯”子公司守朴科技（上海）有限公司，2020 年 7 月改名为哲库科技（上海）有限公司（ZEKU），ZEKU 芯片公司涵盖产品线包括：核心应用处理器、短距通信、5G Modem、射频、ISP 和电源管理芯片等。

审核编辑 黄宇