在鄭州，傳感器產(chǎn)業(yè)正處于飛速發(fā)展的時(shí)期。短短3年，相關(guān)企業(yè)數(shù)量翻番，達(dá)到3000家。

走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室 觸摸感受“電子皮膚”

在鄭州的一所智能傳感器研發(fā)實(shí)驗(yàn)室里，各種新傳感器樣品會(huì)進(jìn)行性能試驗(yàn)，驗(yàn)證運(yùn)行的穩(wěn)定性。

現(xiàn)在我身邊，研究員就戴著這樣一個(gè)新樣品，一塊和人的手掌大小相近、形狀相似的黑色薄膜，好像是一塊“放大”版的芯片，但可以自由彎折，與人的手面緊密貼合。其實(shí)這就是一個(gè)柔性壓力傳感器，工作人員也稱他為“電子皮膚”。

它不僅像皮膚一樣柔軟，還能精確地感受并記錄外界的壓力變化。您看，用它抓一些物品，接觸壓力的大小就可以轉(zhuǎn)換成數(shù)值顯示出來。除了抓握動(dòng)作，輕撫、擦拭這樣輕微的觸碰都可以被“電子皮膚”精準(zhǔn)捕捉。

如何做到這樣的精確感知？仔細(xì)看它的表面，上面一個(gè)個(gè)“小黑點(diǎn)”就是采集信號(hào)的傳感點(diǎn)。每平方厘米集成了約有100個(gè)傳感點(diǎn)，這些傳感點(diǎn)就像我們皮膚表面的觸覺感受器一樣，以大概1毫秒左右的響應(yīng)速度，實(shí)時(shí)地反映著外在壓力的變化，從而模擬人類皮膚一樣“細(xì)膩”“敏感”的觸覺。

穿上智能鞋墊 感受未來的運(yùn)動(dòng)“伴侶”

這樣高精度、能彎折的傳感器，在我們的日常生活能夠發(fā)揮怎樣的作用？這塊鞋墊就內(nèi)置了這樣的傳感器。穿上它在站立，或者慢慢向前行走，它都可以實(shí)時(shí)收集不同姿態(tài)下的足底壓力分布數(shù)據(jù)，經(jīng)過電腦分析，就能幫助人們糾正不正確的站立和走路姿勢(shì)，甚至去進(jìn)一步分析每一步的重心、穩(wěn)定性、對(duì)稱性，從而為調(diào)整體態(tài)提供更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。

從大到小 由硬變?nèi)?制造升級(jí)“智造”

最新研發(fā)出的柔性傳感器可以集成到薄薄的鞋墊里，但是之前的傳感器長什么樣？這些就是十幾年前的產(chǎn)品，那時(shí)的核心部件傳感器體型大、精度低，甚至大多來自國外進(jìn)口，在市場(chǎng)上也很容易被替代。

而現(xiàn)在，通過不斷投入研發(fā)，打磨核心技術(shù)，現(xiàn)在的傳感器不僅可以做到極其細(xì)小，而且在米粒大小的體積內(nèi)就可以集成兩種不同的感應(yīng)功能。高新區(qū)已經(jīng)分布著3000多家上下游相關(guān)企業(yè)，每天都有數(shù)以萬計(jì)的智能傳感器從這里走向全世界。

從大塊頭到小部件，傳感器的發(fā)展不僅讓人們的生活更方便，也讓工業(yè)生產(chǎn)更高效、更安全。傳感器還有哪些應(yīng)用領(lǐng)域？越做越智能的背后，又有什么樣的研發(fā)模式？

在鄭州登封市薈萃山風(fēng)電廠，這些風(fēng)力發(fā)電機(jī)正在正常運(yùn)轉(zhuǎn)，別看這些風(fēng)輪每分鐘只轉(zhuǎn)14圈，但是一小時(shí)卻可以發(fā)2000度的電。安全運(yùn)轉(zhuǎn)的背后，靠的是什么？

聲紋傳感器，讓葉尖和塔筒保持安全距離。螺栓預(yù)緊力監(jiān)測(cè)傳感器，檢測(cè)螺栓是否松動(dòng)。激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)，預(yù)測(cè)風(fēng)向風(fēng)速并進(jìn)行預(yù)警。

鄭州中科集成電路研究院院長助理方鑫介紹，他們研發(fā)的“捕風(fēng)高手”激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)比傳統(tǒng)的測(cè)風(fēng)更及時(shí)高效，在發(fā)電效率上可以提升3%—5%，每臺(tái)風(fēng)機(jī)每年可以提升收益上百萬?，F(xiàn)在他們正在和企業(yè)，高校以及其他科研院所進(jìn)行合作，在芯片設(shè)計(jì)上研發(fā)出更多的符合市場(chǎng)需求的傳感器產(chǎn)品。

聚焦智能傳感器產(chǎn)業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)、加工制造、封裝測(cè)試、材料設(shè)備四大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在繼續(xù)保持氣體傳感器傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)地位的基礎(chǔ)上，河南省投資20多億元建立了墨子實(shí)驗(yàn)室微納電子平臺(tái)，中原量子谷創(chuàng)新基地也已啟動(dòng)建設(shè)，從而來進(jìn)一步提高芯片的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，助力傳感器產(chǎn)業(yè)向高端制造轉(zhuǎn)型發(fā)展。

河南充分發(fā)揮智能傳感器MEMS研發(fā)服務(wù)平臺(tái)、墨子實(shí)驗(yàn)室、集成電路公共研發(fā)平臺(tái)和集成電路中試平臺(tái)等高能級(jí)平臺(tái)“先鋒隊(duì)”作用。正在引導(dǎo)創(chuàng)新資源優(yōu)勢(shì)單位為更多院校、科研院所及相關(guān)企業(yè)提供研發(fā)成果的中試熟化和二次開發(fā)服務(wù)，不斷將河南智能傳感器和半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈科研技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)、效益優(yōu)勢(shì)。