石墨烯可穿戴傳感器研究進(jìn)展黃濤、何朋、丁古巧石墨烯材料與應(yīng)用聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所上海烯望材料科技有限公司前言2016年初，可穿戴設(shè)備在一輪行業(yè)炒作中達(dá)到了頂峰，圍繞著幾種產(chǎn)品類型（智能手表、新型可穿戴醫(yī)療器械以及早期的虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用等）打造了一個數(shù)十億美元的新產(chǎn)業(yè)。根據(jù)中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心和投中研究院最新公布的《2018可穿戴傳感器產(chǎn)業(yè)技術(shù)報(bào)告》顯示，自2016年以來，全球可穿戴設(shè)備出貨量與營收規(guī)模約以13%的年增長率保持平穩(wěn)增長，到2020年，其營收規(guī)模將會接近450億美元/年。圖1.全球可穿戴設(shè)備出貨量（來源：電子發(fā)燒友網(wǎng)）隨著眾多可穿戴產(chǎn)品技術(shù)不斷升級，該市場逐漸被附加值最大的可穿戴產(chǎn)品占據(jù)，目前最具價(jià)值的應(yīng)用領(lǐng)域主要為：虛擬/增強(qiáng)/混合現(xiàn)實(shí)（VR/AR/MR）設(shè)備，依賴于攝像頭、慣性測量單元、深度傳感、力/壓力傳感器等一系列傳感器，使用戶能夠與應(yīng)用內(nèi)容和環(huán)境進(jìn)行交互；可穿戴醫(yī)療器械，直接監(jiān)測人體健康信息并與之交互。這兩種產(chǎn)品將會在人們未來生活中成為不可或缺的一部分，正如現(xiàn)如今的智能手機(jī)一樣。而無論是虛擬增強(qiáng)還是可穿戴醫(yī)療器械，都離不開最基本的核心器件-傳感器。不同的傳感器為設(shè)備提供大量豐富的數(shù)據(jù)，將其所需要的信息指標(biāo)顯示出來?？梢哉f，可穿戴設(shè)備市場增長的關(guān)鍵之一就是傳感器市場。不同的可穿戴產(chǎn)品面向的用戶不同，使用目的不同，內(nèi)置的傳感器也不盡相同。根...
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石墨烯復(fù)合聚氨酯泡沫應(yīng)用研究進(jìn)展李久榮 周建 丁古巧上海烯望材料科技有限公司1． 前言介紹聚氨酯產(chǎn)品分為硬泡、軟泡、涂料、彈性體、粘合劑和密封劑，廣泛應(yīng)用于建筑、室內(nèi)、包裝、電子、電器、家具、汽車和鞋類等領(lǐng)域。由于中國、印度和印度尼西亞等亞太新興經(jīng)濟(jì)體的城市人口不斷增長，汽車、建筑和電子行業(yè)對輕型、耐用聚氨酯產(chǎn)品的需求不斷增長，預(yù)計(jì)在未來一段時(shí)間內(nèi)將推動聚氨酯整體市場的增長。圖1是美國網(wǎng)站對全球聚氨酯的發(fā)展及趨勢預(yù)測：2018年全球聚氨酯市場規(guī)模約為655億美元，從2014年到2025年，聚氨酯的產(chǎn)量逐年增加，在預(yù)測期間的復(fù)合年增長率為7.0%[1]。聚氨酯應(yīng)用形態(tài)中聚氨酯泡沫（PUFs）是其中最重要的一類產(chǎn)品，占比近67%[2]。近年來，由于環(huán)保及能源的壓力，對聚氨酯發(fā)泡材料提出更高的要求，既要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的輕量化又要實(shí)現(xiàn)高性能。為了改善和增強(qiáng)PUFs材料的物理性能，繼而增強(qiáng)實(shí)際應(yīng)用效能，如圖2所示，在PUFs中填充石墨、石墨烯、炭黑、碳納米管、納米粘土和無機(jī)納米粒以生產(chǎn)功能性復(fù)合材料，在航天航空、汽車?yán)走_(dá)吸收、電磁干擾屏蔽、吸油劑、傳感器、防火、形狀記憶、生物醫(yī)學(xué)材料等方面有著廣泛的應(yīng)用[3,4]。但聚氨酯泡沫材料本身普遍存在物理性能差、耐熱性差及復(fù)合材料存在填料用量多效果差等問題，很難實(shí)現(xiàn)材料的輕量化，已成為該領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸。 圖1. 聚氨酯發(fā)展趨勢2014-2025&...
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如何加速新材料的商業(yè)化進(jìn)程上海烯望材料科技有限公司 顧高逸、丁古巧編者按： 材料是人類一切社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的基礎(chǔ)。人類文明的石器時(shí)代、 銅器時(shí)代、 鐵器時(shí)代和硅時(shí)代的遞進(jìn)可以看到人類對材料認(rèn)知和開發(fā)的重要性。回溯工業(yè)革命歷程可以發(fā)現(xiàn)每一次產(chǎn)業(yè)升級都伴隨著材料的創(chuàng)新與進(jìn)步，如上圖所示。為了持續(xù)的科技進(jìn)步，為了超越硅時(shí)代的摩爾定律，人類已經(jīng)由 “硅時(shí)代” 邁向 “碳時(shí)代”。石墨烯、超導(dǎo)材料、 納米材料等或?qū)⒊蔀樘紩r(shí)代的關(guān)鍵材料。2015年10月23日，習(xí)近平主席參觀曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究院時(shí)指出“在當(dāng)前新一輪產(chǎn)業(yè)升級和科技革命大背景下，新材料產(chǎn)業(yè)必將成為未來高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石和先導(dǎo)，對全球經(jīng)濟(jì)、科技、環(huán)境等各個領(lǐng)域發(fā)展產(chǎn)生深刻影響。中國是石墨資源大國，也是石墨烯研究和應(yīng)用開發(fā)最活躍的國家之一”（新華網(wǎng)）。2020年中國的石墨烯先行者們看到了突破的曙光，石墨烯在手機(jī)散熱、改性纖維、大健康、防腐和潤滑等領(lǐng)域不斷取得小范圍成功應(yīng)用。距2004年發(fā)現(xiàn)石墨烯已經(jīng)過去15年，即使從2010年諾貝爾獎的轟動效應(yīng)算起也已過去了10年，產(chǎn)業(yè)界應(yīng)當(dāng)認(rèn)真思考中國石墨烯發(fā)展的來龍去脈、前因后果、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，更重要的是相關(guān)企業(yè)家和核心研發(fā)人員要思考新材料或先進(jìn)材料自身的發(fā)展規(guī)律，深刻理解新材料發(fā)展所必須經(jīng)歷的過程。新材料研發(fā)和商業(yè)可以適當(dāng)加速，但很難跨越式發(fā)展，如果無視其必然規(guī)律...
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石墨烯在IGBT熱管理中的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)展黃濤、何朋、丁古巧石墨烯材料和應(yīng)用聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所上海烯望材料科技有限公司一、IGBT熱管理前言在現(xiàn)代社會，基于功率轉(zhuǎn)化器的電力電子系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)、家庭控制和轉(zhuǎn)換電能。電力電子系統(tǒng)的廣泛使用為現(xiàn)代電動汽車、火車、自動化制造系統(tǒng)、發(fā)電等帶來便利和更高的能源使用效率。絕緣柵雙極晶體管(IGBT)在內(nèi)的功率半導(dǎo)體器件以其優(yōu)異的性能、低成本、高可靠性、低重量和尺寸等特點(diǎn)主導(dǎo)著功率轉(zhuǎn)換器市場。預(yù)計(jì)IGBT市場將在2014年至2020年內(nèi)蓬勃發(fā)展，到2020年全年收入在66億美元左右，在純電動與混合動力電動汽車（EV/HEV）、太陽能電池/光伏可再生能源（PV）、電機(jī)驅(qū)動（Motors）、軌道牽引（Rail）、不間斷電源（UPS）、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等部分的復(fù)合收益年增長率達(dá)到10%（圖1）。IGBT技術(shù)的快速發(fā)展體現(xiàn)在芯片功率密度的提高、芯片的運(yùn)行速度越來越高以芯片封裝密度也越來越緊湊。通常，需要更復(fù)雜和體積更大的冷卻解決方案。近三十年來，IGBT技術(shù)的進(jìn)步和工業(yè)應(yīng)用的發(fā)展趨勢主要是由運(yùn)行溫度、效率、尺寸、可靠性和成本這五個方面相互影響驅(qū)動的。如圖2所示，一方面IGBT的功率密度從最初的35 kW/cm²提高到250 kW/cm²，這得益于創(chuàng)新的組裝和互聯(lián)技術(shù)。但是相應(yīng)的，由于高電壓和高電流，總散熱也在...
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