创新发展传感器技术已经成为了时代发展之需

近年来，随着可穿戴设备的快速发展，在万物互联(IoT)的新时代，如何制备出可贴合于不同复杂自由曲面的多功能传感电路，以获得更精确、实时、多设备通信数据，成为亟待解决的难题。

虽然通过传统金属 3D 打印机能完成 3D 形貌的金属结构制备，但其高温工作环境、硬质成品的特性，使得其在可穿戴柔性基底及 3D 复杂自由曲面制备高精度传感电路变得“困难重重”。

近年来新兴的直写成型技术(direct ink printing)有望解决部分曲面电路的制备问题，但其耗时时间长、加工路径设计复杂，且具有合适黏流性(viscosity)参数的喷墨材料也有限。

程寰宇团队研发的转印技术，仅一步工序，就解决了氧化锌保护膜对金属颗粒烧结过程中的干扰问题;同时，将金属颗粒光烧结和纳米颗粒质量转移结合，实现了在3D复杂自由曲面上快速毫秒制备可降解或传统高性能传感电路。

该技术的实现可谓是一个“过关斩将”的过程，程寰宇表示，这是一个多物理场耦合问题，包括光能量被纳米颗粒吸收-光能转化为热能-热能导致锌颗粒经纳米缝隙转移，然后沉积烧结在 3D 曲面上的过程。“同时，锌颗粒与目标基底表面的黏附，又是一个典型的异质材料界面问题。”

研究人员对于每个步骤都有不同的参数与方案，然后通过管理学中的PDCA循环，即Plan(计划)、Do(执行)、Check(检查) 和 Act(处理)的步骤，经过大量对照与改进实验，最终完善了制备工艺。

据介绍，该团队使用的氙灯是非常宽频谱的光源，波长从 200 纳米到微米，方便应用在多种具有不同吸收峰的微纳米材料，而不用针对性地更换光源。此外，其大规模加工制造的特性，有利于直接、快速地应用在产业化。

多功能传感电路中包括传感器及可发送和接收数据的天线模块，可以将所监测到的数据进行传输交互。如果物联网中的组件具有传感和交互模块，那便可以为智能化提供硬件平台。

传感器产业作为现代信息技术的基础性产业之一，是感知世界之基、万物互联之本。德阳市委书记靳磊表示，立足新发展阶段、贯彻新发展理念、融入新发展格局，德阳将认真落实中央和省委决策部署，把发展传感器产业作为推动高质量发展的重大抉择、构筑城市竞争新优势的关键之举，着力打造传感器产业发展创新引领者、要素集聚地和生态创新区。

德阳是距成都最近的地级市，是落实党中央推动成渝地区双城经济圈建设和省委推动成德眉资同城化发展战略的重要节点城市和重要功能板块;广汉作为德阳的经济和工业重镇，区位优势明显，基础设施完善，工业基础雄厚，发展势头强劲。为进一步整合传感器产业人才优势，集聚高端智力资源，会上还宣布成立了西部首个传感器产业智库，首批聘请10名传感器领域的专家学者。

当下的全球汽车市场正经历着剧烈的由传统燃油车(ICE)向纯电动汽车EV剧烈转换期，各大汽车OEM都纷纷制定了在2030-2035年完全淘汰ICE产品线的计划，另外未来全球MEMS压力传感器市场增加了很多未知因素。

在车身的主动和被动安全模块，包含车身电子稳定系统(ESP)，轮胎压力监测系统(TPMS)，进气压力传感器(MAP)，以及监测自动变速器油位、燃油箱蒸发排放系统、EGR(汽车废气管理)等的各类压力传感器。车规级压力传感器按照不同的压力范围划分出不同的适应性，比如空调系统HVAC属于中级压力范围，而MAP，BAP和EGR是低级压力范围等等。

车用压力传感器在汽车全面向EV过渡的过程中必定命运多舛，Yole甚至判断在未来10-15年内全球将有1亿左右的MEMS压力传感器出货量的消减，原燃油动力系统包括气体排放系统的压力传感器面临被逐渐淘汰的风险，不过即便如此，车用射频、轮胎压力监测系统(TPMS)、电子稳定控制(ESC)等MEMS压力传感器依然是长久的市场刚需，且BMS(电动汽车电池管理系统)等待来的新型电池压力传感系统(如蓄电池冷却液)则会扬弃整个车用MEMS系统和相关市场前景。

在经历了2019年短暂的低谷之后，全球MEMS市场未来会进一步上扬，首先得益于电子消费类产品如手机和平板电脑的不断更新换代，重力、加速度、指纹传感器逐渐向中低端史称和可穿戴设备中普及，MEMS压力传感器的车用状况将会进一步成为业内关注的焦点，燃油动力、进气管理、车内空气循环、车身稳定和轮胎气压等MEMS传感器，在未来的EV潮流将不断扬弃自身以适应技术演化方向。