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前些日子，一家名為能斯達的企業(yè)獲得小米長江產(chǎn)業(yè)基金1000萬投資。此外在今年三月，該企業(yè)還獲得易方新達創(chuàng)業(yè)投資、共青城國謙成長一號股權投資。據(jù)悉，該公司致力于柔性傳感技術的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，在消費電子、健康醫(yī)療、IOT等領域進行布局。
從能斯達的股權結構可以看出，其母公司漢威科技持股最高，漢威科技主要圍繞物聯(lián)網(wǎng)開展業(yè)務；另一方面，小米對能斯達的投資，不難看出是其針對IoT“投資+孵化”模式下的又一動作。由以上信息不難判斷，柔性傳感器在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)將大有作為。
目前，柔性傳感器的應用還未鋪開，不過畢竟資本看好，盯上該技術的企業(yè)也不在少數(shù)，已有不少產(chǎn)品落地。由于其天生具有濃厚的科幻色彩，雖說技術與醫(yī)療應用更為適配，但人們對它的期望也不乏有機器人、元宇宙領域的應用。接下來，本文將針對柔性傳感器的實現(xiàn)、近況及趨勢逐一進行分析。
從技術層面看懂柔性傳感器
隨著人們需求及大環(huán)境的變化，老式傳感器已不再適合日益復雜的應用場景。目前，市場對新型傳感器有材料、技術、輕量化、多元化四方面的要求。其中，在材料上要求有新材料和新工藝的更替；在技術上要求傳感器實現(xiàn)集成化和智能化；在輕量化上要求硬件設備微小型化；在多元化上要求傳感器中有多學科與功能的交叉。為滿足上述要求，柔性傳感器應運而。
柔性傳感器利用柔性基底制成，具有透明、柔韌、延展、可自由彎曲甚至折疊、便于攜帶、可穿戴等特點，并且不拘泥于一種形式，可根據(jù)應用場景不同按需求改變形態(tài)，以滿足復雜多樣的測量條件。據(jù)了解，新型柔性傳感器在電子皮膚、醫(yī)療保健、電子、電工、運動器材、紡織品、航天航空、環(huán)境監(jiān)測等領域受到廣泛應用。
據(jù)專業(yè)人士介紹，目前柔性傳感器可按用途與感知機理分類。按照用途分類，柔性傳感器包括柔性壓力傳感器、柔性氣體傳感器、柔性濕度傳感器、柔性溫度傳感器、柔性應變傳感器、柔性磁阻抗傳感器和柔性熱流量傳感器等；按照感知機理分類，柔性傳感器包括柔性電阻式傳感器、柔性電容式傳感器、柔性壓磁式傳感器和柔性電感式傳感器等。
為更清楚地展現(xiàn)柔性傳感器在技術層面的詳細情況，小編將其常用材料和分類整理為如下表格：
柔性傳感器常用材料(來源：物聯(lián)傳媒整理)
柔性傳感器分類(來源：物聯(lián)傳媒整理)
技術上的與眾不同讓柔性傳感器成為了電子行業(yè)的新寵，同時也為傳感器行業(yè)帶來了不小震動，在市場上，柔性傳感器表現(xiàn)又如何呢？
從市場層面了解柔性傳感器
要討論產(chǎn)品市場價值，還要從落地的產(chǎn)品說起。目前柔性傳感器受市場看好的應用非常多，小編整理了國內(nèi)外相關企業(yè)及其產(chǎn)品：
部分柔性傳感器相關企業(yè)及其產(chǎn)品(來源：物聯(lián)傳媒整理)
可見，柔性傳感器相關落地產(chǎn)品已相當多。相比老式傳感器的應用，柔性傳感器在觸覺、力反饋和嗅覺上有大量更新。由于作用機理的改變，對老式傳感器的更替或只是時間問題。并且由于柔性傳感器在輕薄方面的優(yōu)勢，更為符合消費電子市場。
同時，上表所體現(xiàn)的也只是冰山一角，通過天眼查數(shù)據(jù)，目前國內(nèi)大概有超過4000家企業(yè)擁有柔性傳感器的產(chǎn)品和專利技術。不過雖然落地產(chǎn)品多，但柔性傳感器還處于發(fā)展初期，在材料、技術及產(chǎn)業(yè)鏈上分別面臨著不小挑戰(zhàn)。
在材料上，碳納米管和石墨烯等用于柔性傳感器的材料制備技術工藝水平還不成熟，也存在成本、適用范圍、使用壽命等問題。常用柔性基底存在不耐高溫的缺點，導致柔性基底與薄膜材料間應力大、粘附力弱。
在技術上，柔性傳感器許多技術仍停留在研究階段，柔性傳感器產(chǎn)業(yè)鏈整體亟待提高。就技術本身而言，傳感器的穩(wěn)定性、耐磨損性、組裝、排列、集成和封裝技術也等還需要進一步提高。而在產(chǎn)業(yè)鏈上，從整個產(chǎn)業(yè)鏈的配套來說，柔性電路、柔性存儲，以及軟硬連接等環(huán)節(jié)也需要跟進步伐。
未來三趨勢：健康醫(yī)療，機器人，VR+元宇宙
第一個趨勢在醫(yī)療健康領域。由于柔性傳感器與醫(yī)療健康設備的天然適配，在該領域前景非?？捎^，目前概念及試點產(chǎn)品包括電子紋身、智能繃帶、智能衣物等。
其中，常見的產(chǎn)品包括智能創(chuàng)可貼、智能繃帶、柔性血氧計等。以智能創(chuàng)可貼為例，區(qū)別于普通的創(chuàng)可貼，智能創(chuàng)可貼將柔性傳感器、藥物和醫(yī)用膠帶融合在一起，可以通過檢測患者傷口部位的pH值，判斷傷口的愈合程度以及發(fā)炎情況，避免發(fā)生感染。
更貼近人身體的還有電子紋身(E-tattoo)，其輕薄、柔軟的特性使其能夠良好貼合人體皮膚，捕捉生物信號，傳感人類的生命體征。人體是一種模擬生物信號系統(tǒng)，而機器和電子世界則是數(shù)字的。因此若想實現(xiàn)人機交互，人需要“數(shù)字化”，“電子紋身”被認為是人類“數(shù)字化”的有效途徑之一。
除了對專業(yè)性要求較高的醫(yī)療，在消費端的健康監(jiān)測也有普適性產(chǎn)品，柔性傳感器在服裝領域有智能衣物的相關涉及，旨在讓可穿戴設備無感化。目前，已經(jīng)有研究將纖維和柔性傳感器編制在一起，這種實現(xiàn)方式是以紡織品作為基底，采用不同方式與傳感材料或元件結合，制成的適應各類可穿戴設備需求的柔性傳感器件。
據(jù)相關人士分析，從當前的市場前沿來看，功能性服飾和運動類服飾將會是柔性傳感器率先突破的兩大市場，比如針對沙漠等惡劣環(huán)境工作人員穿著的智能服裝，溫濕度傳感器不僅能夠檢測工作人員的生命特征，也能對外部環(huán)境進行監(jiān)測，利于工作人員隨時掌握自身的健康狀況及環(huán)境情況。
第二個趨勢在機器人領域。旨在為機器人加上電子皮膚(E-skin)，讓機器人擁有人類的感知力。通過柔性壓力、溫度等傳感器，讓軟機器人擁有類似于人類皮膚的敏感性，賦予其生動的觸覺、視覺、聽覺、味覺和嗅覺等感知能力。
電子皮膚是不少學院及企業(yè)的重點研究方向。目前已有不少相關研究發(fā)表，比如現(xiàn)任德克薩斯大學奧斯汀分校(UT-Austin)的教授魯南姝，發(fā)明了一種新型的混合響應電子皮膚，拓寬傳感器的壓力工作范圍，并保持觸覺靈敏度。
而在企業(yè)端，能斯達則表明正積極布局機器人產(chǎn)業(yè)。在漢威科技二季度財報發(fā)布之際，其發(fā)言人表示“未來的擬人化和仿生化機器人會需要感知除了聲音、光線之外的更多東西，比如通過電子皮膚實現(xiàn)觸覺和力反饋，通過氣體傳感器實現(xiàn)電子鼻等等。因此在觸覺、溫度、力反饋等方面都是柔性傳感器的應用場景。”
據(jù)了解，受關注較多的“人形機器人”，在未來將會大量運用柔性電子技術，包含柔性電子皮膚、柔性觸覺傳感器、柔性彎曲和應變傳感器。
第三個趨勢在VR設備+元宇宙領域。目前，不少柔性智能傳感器產(chǎn)品已能夠提供虛擬交互體驗的數(shù)據(jù)連接服務，可應用于多種虛擬現(xiàn)實場景，例如：觸覺的力度感知與反饋、空間定位、動作、運動狀態(tài)等識別與反饋，以及穿戴式設備的人體運動健康識別與反饋，建立虛擬人物的真實性等方面，并且還可以為人機交互技術領域的觸覺設備(例如元宇宙手套等)實現(xiàn)觸感體驗提供技術支持。
結語
除了上文提到的應用外，柔性可穿戴電子的研究應用還體現(xiàn)在人類生活的諸多方面，如可穿戴心臟除顫器、置于隱形眼鏡中的柔性電路、可穿戴式心電呼吸傳感器、薄膜晶體管和透明薄膜柔性門電路等，基于柔性傳感器構建的健康醫(yī)療監(jiān)測系統(tǒng)越發(fā)成熟，商用也指日可待。
雖然前景可觀，但柔性傳感器還有技術和產(chǎn)業(yè)鏈上的問題亟需解決，畢竟對于產(chǎn)品的流通而言，質量和生態(tài)是關鍵。同時，柔性傳感器也在等一個殺手級應用以在市場中爆發(fā)，除了呼聲最高的醫(yī)療健康，在機器人和元宇宙領域，柔性傳感器或能順著這兩大潮流引領一場技術革命。
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