科普 | 柔性传感器市场初现雏形

柔性传感器是指用柔性材料制成的传感器，具有良好的柔韧性、延展性，可自由弯曲或者折叠，且结构形式灵活多样。柔性传感器的灵敏度高、灵活性好、稳定性好，是检测人体生物学信号、运动和环境的理想选择。同时，柔性传感器在弯曲和伸展下表现出良好的导电性和响应性，在可穿戴电子器件和智能机器人领域的广泛应用而受到关注。例如，在医疗领域的柔性可穿戴设备的核心部件就是柔性传感器，不仅可以实时监测病人的健康状况，其隐形效果还可以减少病人对监测仪器的抗拒；在智能机器人领域，主要是电子皮肤的应用，除了拥有强大的信息采集功能，还能让机器人皮肤的仿真效果更佳。

柔性传感器是现代柔性电子产品的一个重要组成部分，能够将外界的其他信号(如机械形变)转换为可直接测量的电信号。根据其机理可以分为压电型、电阻型、电容型和其它类型(摩擦发电型、有机场效应管)，当外界施加的压力发生改变时，柔性传感器的阻值、电容值或者电压值随之发生相应的变化。根据是否需要进行物理连接分为接触式和非接触式传感器，接触式的传感器主要是传统的传感器，通过一些物理的触碰和接触，引起自身的形变，从而引发电信号的变化；非接触式传感器可以实现远距离读取，采集被测物体的信息，达到非物理接触采集信息的功能。

随着材料科学、制造技术、电子与信号处理、微型能量收集、无线通信、人工智能等领域的发展，人们对柔性传感器的性能有了更高的要求，对基底材料的研究也受到更多的关注。无论是复刻含羞草或香蕉叶表面处理技术，还是利用修饰碳纳米管和还原氧化石墨烯等结构微调技术，都使得柔性传感器的灵敏度、稳定性、可测量阈值等性能大大提高。

由于出色的产品特性，目前柔性传感器引起了科学界和工业界的广泛关注，在众多应用领域已经展开了实质性的应用。

先看医疗领域，柔性传感器一般被制备成为电子皮肤，对患者进行监测。2019年，约翰·罗杰斯（John Rogers）和同事们推出了一种贴膏大小的无线传感器，其实就是柔性传感器的典型应用，这种无线传感器不仅取缔了测量线，而且柔性的特征让其能够贴合在重症患儿的脚底，让父母在陪护器件更容易抱起小孩。
从产品形态来看，柔性传感器在医疗领域可用于打造智能创可贴、智能绷带、柔性血氧计等。我们以智能创可贴展开看一下，区别于普通的创可贴，智能创可贴将柔性传感器、药物和医用胶带融合在一起，可以通过检测患者伤口部位的pH值，判断伤口的愈合程度以及发炎情况，避免发生感染。
智能衣物是柔性传感器另一个典型的应用，让可穿戴设备彻底无感化。目前，已经有研究将纤维和柔性传感器编制在一起，这种实现方式是以纺织品作为基底，采用不同方式与传感材料或元件结合，制成的适应各类可穿戴设备需求的柔性传感器件。
除了编制法，智能衣物的制作还有涂覆法和封装法。涂覆法是指将金属颗粒、碳基材料或高分子导电复合材料通过沉积、印刷或拼贴等方式附着于织物表面形成导电涂层织物，是现阶段最常见的柔性织物传感器制备方式。封装法则是将传感器件采用缝合或包埋等较为机械的方式加入到智能服装或设备中。
从当前的市场前沿来看，功能性服饰和运动类服饰将会是柔性传感器率先突破的两大市场，比如针对沙漠环境工作人员穿着的智能服装，温度传感器及湿度传感器不仅能够检测工作人员的生命特征，也能对外部恶劣环境进行监测，利于工作人员随时掌握自身的健康状况及环境情况。
当然，柔性传感器在工业、交通、航天和军事等领域也都具有广阔的应用前景。

目前柔性传感器还处于市场发展的初期，我们看到顶尖名校如麻省理工、南洋理工和清华大学、上海交大等都有在做柔性传感器方面的研究。目前国内已经涌现出一批柔性传感器企业，且都有产品落地，走在产业的前沿，包括钛深科技、能斯达电子、慧闻科技和三三智能等。

苏州能斯达电子是汉威科技旗下子公司，由国家杰出青年、中科院知名海归科学家张珽创建，跟中科院经过多年产学研合作和迭代。苏州能斯达致力于柔性传感技术的研发和产业化，形成了具有自主知识产权的多品种、多量程的柔性微纳力学量传感器（压力、压电、应变、电容）及阵列的核心设计能力、敏感材料及导电墨水合成制备能力、大面积印刷电子批量制造能力等核心能力，成功解决柔性微纳传感器灵敏度低、稳定性差和规模化制造难等关键技术难题，实现了柔性微纳传感器在消费电子、健康医疗、IOT等战略新兴产业中的广泛应用。2022年苏州能斯达获得小米湖北长江产业基金1000万元的战略投资（点击查看详情），产业基金、创投基金等各界投资者的频繁入手。

钛深科技公司是一家专注于触觉AI赋能的国家高新技术企业，基于自研的柔性压力传感器而推出的面向工业、人机交互及医疗器械行业的触觉赋能方案。公司团队由多名海内外高层次人才以及有华为、爱立信等知名企业经验的技术研发团队组成，总部在深圳，在苏州设有研发中心，在北京、成都设有办事处。公司于近期完成由创东方领投的B轮融资，历次融资引进股东包括小米产投、联想创投、同创伟业、源渡创投、源慧投资以及搜狗公司前总裁王小川等，累计融资逾亿元。
慧闻科技是一家从事智能传感器研发、生产和销售，同时提供人工嗅觉解决方案的国家级高新技术企业。三三智能是一家以柔性薄膜传感技术为核心，集材料研发、产品设计、软硬件开发、生产销售、技术服务于一体的高科技企业。

柔性传感器正处于市场拓展的前期阶段，在应用端还没能让用户和消费者明显感知到，但其发展潜力和应用前景是毋庸置疑的，这也是为什么能斯达能够打入到小米的供应链中。市场正处于一个蓄势待发的状态，通过天眼查能够看到，目前国内大概有超过4000家企业拥有柔性传感器的产品和专利技术，大家等待的都是一个杀手级的应用出现。