柔性可拉伸电路可以实现可穿戴的压力和脉搏信号测试。

硅芯片是当代信息技术的核心，当前正向“深度摩尔”（More Moore）和“超越摩尔”（More than Moore）两个方向发展。物联网（IoT）应用是“超越摩尔”技术路线中相当重要的一环，需要数量巨大的集成电路芯片来分析处理来自外部传感器件的海量信号。目前，大多数传感信号采集器件和信号处理单元均为分离设计，将在整体上产生更大功耗并占据更大的空间。由此，复旦大学材料科学系教授梅永丰课题组提出了将信号检测和分析功能集成于同一个芯片器件中的全新概念。作为演示，研究团队将单晶硅薄膜柔性光电晶体管与智能薄膜材料相结合和组装，构造了对不同环境变量进行检测和分析的柔性硅芯片传感器及其系统。这一思路不仅具有优异的可扩展性，还可与当前集成电路先进制造工艺相兼容。5月2日，相关研究结果以《面向智能数字灰尘的硅纳米薄膜光电晶体管多功能集成传感器研究》（“Silicon Nanomembrane Phototransistor Flipped with Multifunctional Sensors towards Smart Digital Dust”）为题发表在《科学进展》（Science Advances）上。研究团队从器件的传感机理入手，利用柔性薄膜组装集成芯片传感器，实现了多种环境参数探测功能的集成。图1：(A) 器件主要功能层示意图；(B) 贴附于曲面上的柔性传感器件阵列；(C) 智能传感器件功能区的光学显微照片；(D)用于湿度传感的集成系统构造图；(E) 氢气通入前后参比器件与检测器件的电流变化，红色为参比电流，蓝色为检测电流。智能材料在环境刺激中可以发生折射率、颜色、晶体结构等方面的光学性质变化，但一般需要光谱设备或比色卡才能进行比对。而翻转的硅薄膜光电晶体管由于没有栅极金属阻挡功能区域的光信号吸收，可以更容易获得高灵敏的传感特性。利用这一点，研究团队将多种智能薄膜材料贴合在器件功能区，智能材料内部物理性质变化引起了微小光学性能改变，从而表现在输出的光电流上，因此可以在同一个芯片上实现对多种不同信号的同时检测。图1A展示了传感器件典型的功能层结构，顶层的智能薄膜材料对环境刺激发生响应，进而改变下方硅单晶薄膜光电晶体管的输出信号。具有2微米厚的热氧化二氧化硅层则作为光电晶体管的封装，对下方器件进行保护。硅薄膜光电晶体管完全由晶圆级先进集成电路工艺方法制备而成，结合了传统硅基光电子器件的高性能和硅纳米薄膜超薄厚度下的优良柔性。图1B是贴附于半径仅为2毫米直径玻璃管上的柔性器件阵列，表现出良好的弯曲性能。图1C是单个器件功能区域的特写，在蓝色虚框部分集成不同智能材料即可实现对不同环境信号的检测。图1D是具有完备传感与数据处理功能的柔性系统合成图，包括传感与参比器件、逻辑与存储单元、信号放大器和电源。研究团队利用该系统实现了对环境中湿度的实时、快速检测，演示的信号为依次减小的三个湿度脉冲。整个过程中直接对环境变化做出响应的信号，即参比器件与传感器件输出电流随时间的变化如图1E中所示。当环境发生变化（如图所示通入氢气），传感器件的输出电流大幅增加，而参比电流保持平稳，再利用差分电路处理，即可给出所检测的环境参数的值。研究团队开发了将智能材料与光电传感结合的新颖传感机制，并将传感模块与后续信号处理等模块集成在一起，展示了其在气体浓度、湿度、温度等多种环境参数检测方面的能力，已经初步具备了未来的“智能数字灰尘”的雏形。该策略也可以应用于其他的数字传感系统，在后摩尔时代中将具有巨大的应用潜力。论文主要由李恭谨博士，博士研究生马喆和尤淳瑜合作完成，并获得韩国延世大学Taeyoon Lee教授和中科院微系统所狄增峰研究员的合作支持。该工作得到国家自然科学基金委、上海市科委、复旦大学和专用集成电路与系统国家重点实验室等大力支持。

（ (A) 器件主要功能层示意图；(B) 贴附于曲面上的柔性传感器件阵列；(C) 智能传感器件功能区的光学显微照片；(D)用于湿度传感的集成系统构造图；(E) 氢气通入前后参比器件与检测器件的电流变化，红色为参比电流，蓝色为检测电流 ）

产品介绍DTS CANOpen是瑞惯科技自主研发生产的新一代数字型MEMS动态双轴倾角传感器，专为测量运动载体的姿态而设计，尤其适用于运动或振动环境下的倾角测量。该传感器内置加速度计和陀螺仪，结合卡尔曼滤波算法，能够准确捕捉并输出载体在运动或振动状态下的实时姿态数据。采用CANOPEN通讯协议，DTS CANOpen在工业应用中具有广泛的兼容性和实用性。该产品采用非接触式测量技术，能够实时输出当前姿态倾角，安装简便，无需校准相对变化的两个平面。其内部集成了高精度的AD转换器和陀螺仪单元，能够实时补偿非线性误差、正交耦合、温度漂移以及离心加速度的影响，有效消除运动加速度带来的干扰，显著提升动态测量精度。因此，DTS CANOpen能够在复杂运动场景和恶劣环境中长期稳定工作。作为一款动静双模测量传感器，DTS CANOpen具备强大的抗电磁干扰能力，适用于各类高强度冲击和振动的工业环境。其卓越的性能使其成为工业自动化控制中测量姿态的理想选择。主要特性★ 量程双轴±90° ★ 分辨率0.01°★ 动态精度±0.1° ★ 静态精度±0.05°★ CANOpen协议 ★ 三种防护等级可选主要应用★ 强冲击振动碎石设备 ★ 工程车设备测控★ 施工设备调平 ★ 农用机械测控★ 飞行器姿态控制 ★ 船舶姿态监测 性能参数 DTS CANOpen 单位 参数 测量范围 ° 横滚±180，俯仰±90° 测量轴 轴 X Y 双轴 横滚俯仰分辨率1） ° 0.01 横滚俯仰静态精度@25℃ ° ±0.05 横滚俯仰动态精度(rms)@25℃ ° ±0.1 陀螺仪 陀螺仪量程 °/s ±300 零偏稳定性(10s均值) °/h 8.5 零偏不稳定性(allan) °/h 4.5 角度随机游走系数(allan) °/sqrt(h) 0.25 加速度 加速度量程 g ±4 / ±16（可选） 零偏稳定性(10s均值) mg 0.02 零偏不稳定性(allan) mg 0.005mg 速度随机游走系数(allan) m/s/sqrt(h) 0.005 零点温度系数3）@-40～85℃ °/℃ ±0.01 灵敏度温度系数4）@-40～85℃ ppm/℃ ≤100 上电启动时间 S ≤3.5 响应时间 S 0.01 通讯协议 - CAN Open 电磁兼容性 - 依照EN61000和GBT17626 平均无故障工作时间MTBF 小时/次 ≥98000 绝缘电阻 兆欧 ≥100 抗冲击 - 100g@11ms、三轴向(半正弦波) 抗振动 - 10grms、10～1000Hz 防护等级 - IP67 / IP68（可选） 重量 g 单连接头≤165g(不含电缆线) / 双连接头≤180g(不含电缆线) 1)分辨率：指传感器在测量范围内能够检测和分辨出的被测量的最小变化值。 2)精度：指在常温条件下，对角度多次测量(＞16次)，取测量值与实际角度误差的均方根差。 3)零点温度系数：指传感器零值状态下，在其额定工作温度范围内相对常温的示值变化率。 4)灵敏度温度系数：指传感器在其额定工作温度范围内，满量程示值相对于常温满量程示值的百分比，随温度的变化率。

柔性传感器由柔性材料（基材）制成，兼具柔韧性和延展性，是柔性电子领域的关键元件之一。 一、项目进展 已注册公司运营 二、企业信息 企业名称 上海索夫特电子有限公司 企业法人 王保余 注册时间 2021.9.3 注册所在省市 上海市 组织机构代码 9130112MA7AH2J59Y 经营范围 技术服务、技术开发、电子专用材料销售、电力电子元器件制造、新材料技术研发 企业地址 上海市闵行区景联路389号9幢1层 获投资情况 团队投资50万元整 三、负责人及成员 姓名 学院/所学专业 入学/毕业时间 唐桤泽 物理学院/光电信息科学与工程 2020.9.1/2024.7.1 王保余 材料学院/复合材料与工程 2018.9.1/2022.7.1 潘一 材料学院/复合材料与工程 2018.9.1/2022.7.1 赵珩宇 材料学院/新能源材料与器件 2018.9.1/2022.7.1 杨扬 物理学院/应用物理学 2020.9.1/2024.7.1 曾剑涛 物理学院/应用物理学 2020.9.1/2024.7.1 范世昌 物理学院/光电信息科学与工程 2020.9.1/2024.7.1 四、指导教师 姓名 学院/所学专业 职务/职称 研究方向 张震 物理学院/物理化学 无/讲师 功能纳米材料的可控制备及其在印刷电子领域的应用 五、项目简介 柔性传感器由柔性材料（基材）制成，兼具柔韧性和延展性，是柔性电子领域的关键元件之一。项目通过开发功能型电子墨水，以印刷电子技术为手段，推动高精度柔性传感器增材制造，有效解决高精度和高阈值相悖、多模态信号串扰等技术痛点，助力柔性可穿戴电子发展，更好服务人类智能生活。 自主研发的高精度柔性传感器具有三大核心技术：①设计多级微结构、模块化传感电路，解决模态间的串扰，实现精度、阈值、模态以及稳定性的协同提高；②针对不同传感电路，开发温敏、压敏以及湿敏电子墨水，在填料组成、结构以及复配方面提升其信号响应性能；③采用喷墨打印、点胶打印和丝网印刷等高精度、高效率、节能的制备工艺，实现多模态柔性传感器的逐层叠印生产，同时提升多模态传感电路的印刷精度。所开发三模态柔性传感器实现温度、湿度、压力的同时采集，模态串扰率≤3%，成本降低70％，性能和逐层印制工艺国际领先，已发表4篇发明专利、1篇SCI论文和5项软著。 团队已与上中下游厂商建立良好合作关系，柔性温敏传感器完成中试、小规模试产（120万片），产值120万；温度、湿度双模态传感器应用于柔性红光面膜仪，与厦门银方签订意向订单；三模态传感器工艺较成熟，预计2023年实现量产。

利于层状纳米材料比表面积大的特点，在碳基柔性衬底上制备了高性能柔性 超级电容器，及葡萄糖传感器。超级电容器的能量密度最大为50.2Whkg-1,功 率密度为8002 W kg-1 at 17.6 Wh kg-1,充电1分钟能点亮两只绿色LED灯3 到5分钟。性能处于国际先进水平，成果先后发表于JALC0M , 714(2017) 63-70； 763 (2018) 926-934 等。

本发明属于物料输送质量控制设备相关领域，并公开了一种基 于柔性传感器张力分布检测的纠偏器，其包括纠偏单元、流向调整单 元、角度测量单元、角度调整单元和中央处理单元，其中该纠偏单元 包括传动辊、张力辊、柔性传感器和纠偏执行机构等，由此实现张力 分布和总张力检测同时执行纠偏操作;该流向调整单元用于实现正负 双流向模式调整功能;该角度测量单元用于测量纠偏框架安装后的俯 仰角偏差和回转角偏差，并相应由所述角度调整单元执行俯仰角和回 转角的偏差消除。通过本发明，能够实时精确地获取物料输送时的张 力分布，并根据

本反射式强度调制型光纤传感器具有耐高温、耐高压、灵敏度高以及不受电磁干扰等诸多优点，能够在强磁场环境、高温环境、非导磁性转子等环境下工作。 可用于旋转机械位移、油膜厚度等的非接触在线测量，也可应用于航天、航空中 微小间隙的非接触测量。