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柔性薄膜组装集成芯片传感器
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。
复旦大学 2021-04-11
柔性薄膜组装集成芯片传感器
( (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 )
复旦大学 2021-01-12
柔性电极湿式静电除尘技术
山东大学燃煤污染物减排国家工程实验室开发的柔性电极湿式静电除尘技 术,利用静电除尘原理,采用新型耐酸碱腐蚀性优良的柔性阳极材料,整套装 置细颗粒物去除效率 83~87%,协同脱除酸雾>80%,水雾>95%,汞>70%,系 统可靠,零碱耗、零水耗、零废水、无腐蚀,适用于钙法\氨法脱硫和硫酸脱氨 尾气治理。经过以中国工程院秦裕琨院士为主任、任阵海院士为副主任的鉴定 委员会鉴定,为国内唯一拥有完全自主知识产权的湿式静电除尘技术,成果达 国际领先水平。
山东大学 2021-04-13
柔性PEDOT基新型室温热电材料
该研究在基于以往使用离子液体处理PEDOT:PSS导电聚合物所取得成果的基础上,进一步优化了材料的塞贝克系数以实现更好的热电转换效率。对于PEDOT/IL复合有机热电材料,仅靠离子液体对PEDOT:PSS的有序性优化,复合薄膜的塞贝克系数并未得到显著改善,功率因子PF提升不明显。为提高复合物薄膜的塞贝克系数,研究人员提出了使用还原剂对PEDOT:P
南方科技大学 2021-04-14
一种高速柔性标签投放装置
本发明公开了一种高速柔性标签投放装置,包括机架及安装在 机架上的标签盒机构、取标机构和送标机构,所述标签盒机构包括标 签盒,以及安装在标签盒上的直线导轨、上限位机构、下限位杆、标 签压块、标签支撑板和吹气喷嘴;所述取标机构包括旋转气缸、真空 吸盘和取标气缸;所述送标机构包括标签导向台和推标气缸。本标签 投放装置的标签盒取标口处设有吹气喷嘴结构,在取标时吹出平行气 流,破坏标签之间的真空,将标签分离,保证取标时只取一张标签。
华中科技大学 2021-04-14
JS-008柔性抗裂找平砂浆
JS-008柔性抗裂找平砂浆 本产品是采用德国进口瓦克柔性胶粉与多种精细研磨材料和无机材料复合而成的柔性抗裂找平砂浆,适用于外墙保温砂浆面层、混凝土、水泥砂浆饰面层、真石漆...
山东基舜节能建材有限公司 2021-09-03
智能原卷留痕阅卷机-自动有痕阅卷-谱诚博阅
产品详细介绍         谱诚博阅原卷留痕阅卷机,独创的原卷留痕阅卷新模式,能够切实解决师生存在的不同困境,提高教师阅卷效率,给广大学子增效减负。          我们的原卷留痕智能阅卷机,具体优势有以下几点:      1.无需答题卡。省时省钱      2.无需人工干预。减轻教师负担      3.原卷答题。学生原卷答题无需答题卡,省时便捷      4.原卷批改。方便学生复习,教师掌握学生学情。      5.高效阅卷。一键阅卷,操作简单;客观题自动批阅、主观题得分自动识别、总分自动统计、错题标准答案自动打印;双面同时阅卷,效率优于人工批阅。                                                                       阅卷机产品展示图 谱诚博阅的原卷留痕阅卷机AYJ800针对网上阅卷系统的不足,做出创新改进,实现了学生原卷作答,教师原判批改,所有的批改原卷留痕,阅卷机本身负责主观题的批改,客观题的批改读取,可以与原有的共享资源平台对接形成闭环,更有针对性的服务于基础教育阶段的师生,因材施教。                                                                                                                              阅卷机批改后的卷面效果   此外,谱成博阅科技有限公司基于大数据的准确分析给学生提供专家级学情分析报告,可以真正的促进学生的学习,针对性提高学习效率,具体有以下优势: 1.纸质试卷自动电子存储 2.学生答题分析 3.易错知识点分布统计 4.平台利用学情报告完成针对性教育与个性化学习 5.自动生成学生错题本,学生提高成绩有捷径 6.自动生成高频易错题集,老师定位重点有方向 7.学生各人知识点掌握情况分析表,补齐短板有目标 8.每人一张个性卷,数据分析有反馈 如今,教育行业,越来越多的教学内容期待高效的传播,越来越多的基础教育阶段的学生希望节约时间,更注重自己全方位的发展,越来越多的教育培训服务更多的依赖大数据的分析来快速指导实践,谱诚博阅原卷留痕阅卷机AYJ800就可以很好地满足教育行业师生的各种需求,无论从教学、考试还是各大培训都会相得益彰共同发展,未来在原卷留痕阅卷机的广泛普及下,必将极大地促进基础教育的发展,为学生学习开辟更加恢宏的康庄大道。 杭州谱诚博阅科技有限公司——教育信息化服务理念的倡导者,我们专注于教育,致力于实现创新技术与传统教学模式的最佳融合,倾注全部的心血和激情,发展互联网教育服务产业,开创中国教育现代化的未来。我们创造并实践崭新的服务模式和商务模式,打造产业生态圈。在智能阅卷、智慧课堂、云端针对练习、云端个性考试服务、K12互联网信息化教育等领域,博阅科技的创新理念和技术将推动行业的蓬勃发展。 公司现已拥有独立的研发团队、生产基地,以及遍布全国的销售网络渠道。公司开发的爱阅卷原卷留痕阅卷机系统,多项技术通过了国家有关部门的严格测试,技术处理水平先进。博阅爱阅卷原卷留痕阅卷机系统是将现代先进的图像压缩、分割技术与高速图像扫描设备相结合而产生的一项高效数字化信息系统。系统经过严密设计,并结合传统的阅卷模式,成功地将先进的计算机网络技术同教师阅卷工作结合在一起。在充分考虑用户的需求和使用状况的基础上,优化、整合设计流程,实现了灵活方便的阅卷、大数所分析、试卷管理过程,充分体现了本阅卷系统的实际效益和推广意义。博阅科技正成为广大师生及家长的好伙伴。
杭州谱诚博阅科技有限公司 2021-08-23
一种提高喷膜主液稳定性的喷膜防水材料
成果描述:本发明公开了一种提高喷膜主液稳定性的喷膜防水材料,按重量份包括以下组分:由主液和丙烯酸盐组成,其重量组分为:主液+丙烯酸钙液体+丙烯酸锌固体,各组分的配比为:100份主液+5-20份30%丙烯酸钙液体+0.8-2.0份丙烯酸锌水溶液。本发明能够有效解决喷膜主液自聚及团聚,以提高喷膜主液稳定性,确保喷膜施工的顺利进行,稳定喷膜防水材料力学性能。市场前景分析:轨道交通基础设施建设领域。与同类成果相比的优势分析:技术先进,性价比较高。
西南交通大学 2021-04-10
一种提高喷膜主液稳定性的喷膜防水材料
本发明公开了一种提高喷膜主液稳定性的喷膜防水材料,按重量份包括以下组分:由主液和丙烯酸盐组成,其重量组分为:主液+丙烯酸钙液体+丙烯酸锌固体,各组分的配比为:100份主液+5-20份30%丙烯酸钙液体+0.8-2.0份丙烯酸锌水溶液。本发明能够有效解决喷膜主液自聚及团聚,以提高喷膜主液稳定性,确保喷膜施工的顺利进行,稳定喷膜防水材料力学性能。
西南交通大学 2018-09-18
CO2 分离膜制备技术
成果与项目的背景及主要用途:用于 CO2 分离的膜技术在天然气、沼气的 净化,三次采油中的 CO2 回收,密闭空间中的 CO2 脱除以及减轻温室效应等领 域有广阔的应用性前景。与传统的 CO2 分离技术相比,膜分离方法具有投资少, 能耗低,环境友好,设备简单紧凑、节约空间、高效灵活、易于操作等优点,而 且 CO2 浓度越高,膜法分离越经济,即使 CO2 浓度低于 5%,用膜法的费用也 仅为吸收法的 64.7%。 18天津大学科技成果选编 19 可以用于脱除酸性气体的膜主要有液膜、无机膜和高分子膜,实际应用中满 足气体分离要求的目前只有高分子膜。但普通的高分子膜也存在高的渗透性和选 择性不能兼得的缺点。含有固定载体的促进传递膜兼具液膜和普通高分子膜的优 势,能同时具有高的分离系数和透过速率,而且稳定性好,是一类很有发展前途 的气体分离膜,已引起国际上研究者们的极大关注。 技术原理与工艺流程简介:本研究成果合成了几种对 CO2 具有促进传递作 用的固定载体膜材料,通过载体与 CO2 的相互作用促进 CO2 在膜内的传递,因 而具有较高的渗透选择性。同时由于载体是以化学键固定在高分子上,因此具有 很好的稳定性。 本成果以自主开发的固定载体膜材料为分离层,以多种材质的超滤膜为基膜, 制备了用于 CO2 分离的固定载体复合膜。所研制的复合膜,其 CO2/CH4 透过分 离性能处于世界领先水平。 技术水平及专利与获奖情况:所制备的固定载体复合膜 CO2/CH4 分离因子 可达 100~300,CO2 渗透速率可达 10-6~10-5 cm3(STP)/cm2·s·cmHg。 本研究成果共获得发明专利 3 项,分别为: 1. 用于酸性气体分离的固定载体复合膜制备方法(专利号:ZL02148632.8) 2. CO2 气体分离复合膜的制备方法(专利号:01144974.8) 3. 用于分离酸性气体的固定载体复合膜制备方法(专利号:ZL02158530.X) 本成果与所在课题组其他成果一起,获 2004 年度天津市自然科学奖一等奖 应用前景分析及效益预测:本研究成果所开发的 CO2 分离膜制备技术其经 济效益是明显的。首先,采用 CO2 膜分离可以降低我国能源生产的成本。我国 目前的天然气产量已经超过 300 亿 m3,若其中的 10%以膜分离方法来进行净化, 则需要约 12 万 m2 的膜才能满足需要,与传统方法相比每年可节约 4000 万元。 此外,由于可持续发展和环境保护的需要,采用城市生活垃圾和其他工业垃圾生 产沼气近年来得到了迅速发展。至今,我国已建设了大中型沼气池 3 万多个,总 容积超过 137 万 m3,年产沼气 5.5 亿 m3,采用膜分离技术处理这些沼气也需要 大量的 CO2 分离膜。最后,随着海上油气资源的开发以及农业生产中气肥的大 量使用,对 CO2 分离膜的需求和产生的效益也很大。天津大学科技成果选编 应用领域: 1. 天然气、沼气的净化; 2. 三次采油中的 CO2 回收; 3. 密闭空间中的 CO2 脱除; 4. 农业生产中气肥的使用。 该项目需要以下条件: 1. 聚合物合成的相关设备及原料:反应釜,冷却装置等。 2. 复合膜加工设备及原料:涂膜机,干燥器,膜交联设备,交联剂等。 3. 膜组件加工设备及原料。 4. 需要厂房面积大于 1000m2。 合作方式及条件: 由天津大学提供膜材料合成、复合膜制备、交联等相关技术,由合作方提供 厂房、设备、原材料及相关的人员配套。 
天津大学 2021-04-11
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