创新以及技术、媒体和电信领域的快速发展,为改变我们的工作和生活方式奠定了基础。计算能力和数据存储成本的下降、宽带的兴起、无处不在的连接和移动性共同创造了一个数字领域的曙光,这个领域充满了不断发展的技术,以及彻底而快速变化的商业模式和生活方式。围绕嵌入式智能和人工智能技术 (AI)、区块链和安全、物联网 (IoT) 4、高性能计算、不断发展的微型化等新兴生态系统已迅速从前沿技术转变为主流技术,从而创造了新的范式。ECS 行业和知识机构的使命是不断进步,并始终走在开发高可靠性复杂系统及其进一步发展的最先进创新前沿
互联网和微电子的持续进度,尤其是智能手机,平板电脑和智能手表等便携式设备,导致了紧凑,集成和微型化工具,消耗了高功率。第11代和第12代CPU是过去2年中笔记本电脑中使用的主要CPU。运营功耗已达到180 W,大小为50×25毫米。表面热孔最多可高达14.4 w/cm 2(Liu等,2013)。电子设备的微型化已大大降低了散热的有效区域。随着电子设备的功耗的连续升级,表面热量不可避免地会迅速增加,从而面临着由于有限的空间而带来的便携式电子设备的安全冷却限制(Micheli等,2013; Tang等,2018)。电子设备的可靠性显然对应保留在安全操作限制内的温度敏感。因此,需要不断开发高级散热技术,以避免由于过热而导致电子设备的损坏和故障。作为一种被动冷却技术,加热管已成为电子冷却的有效方法,考虑到高导热率,简单结构,没有外部驱动力(Su等,2018)。然而,传统的热管(例如环热,脉动热量和振荡热管)无法在有限的便携式电子设备的有限空间中满足高热量散热,这些设备较轻,更薄(Dai等,2020)。因此,由于其紧凑的尺寸,高稳定性和有效的温度均匀性,已广泛研究并在高热量便携式电子冷却中广泛研究并用于高热量便携式电子冷却。这项研究总结了UTHP技术和Wick结构的最新发展,并分析了挑战和未来的前景(Zhong等,2020)。
公众的意识和对这种传感器包装的进一步微型化的工业需求是汽车领域正在进行努力的主要驱动力,以便能够将此类设备集成到保险杠和头灯中,而不是将其固定在汽车主体中(例如,在Lidar设备的情况下,在汽车之上)。安全(对于驾驶员和其他人)是汽车部门最重要的关键方面。因此,高级驾驶员辅助系统(ADA)以及机器人汽车需要高价值和高性能雷达和激光雷达系统。当前的瓶颈是此类传感器设备的相对较大尺寸,其重量和功耗。由于这些因素在汽车中受到了极大的限制,因此高度要求进一步的微型化,性能提高和有效利用资源。
表面增强的拉曼光谱(SER)是一种强大的生物传感技术,将分子指纹特异性与高灵敏度结合在一起,使用基于等离子体的金属纳米结构化传感器平台检测痕量。SERS策略包括直接和间接和无靶向方法,具体取决于样品复杂性和目标分析物的亲和力。SERS平台的开发,例如微流体环境,实验室纤维方法和基于纸张的免疫测定,旨在创建用于临床和非LAB设置中的便携式系统。将SER与其他技术结合起来可以增强测量条件,微型化和灵敏度。本评论总结了生物传感中SER的关键分析性,包括医学,临床诊断,环境监测,食品质量评估和生物学研究。
引言 电子产品或设备的小型化发展趋势(通常称为微型化)以及半导体和微电子技术的最新进展导致高速芯片的功率密度显著提升,从而带来许多挑战,包括这些电子设备在各种应用中的安全可靠运行 [1,2]。尽管过去十年在电子设备或微处理器的热控制 (冷却) 管理方面取得了进步和发展,但仍然存在一些极为严峻的挑战需要解决,例如处理激增的热通量和耗散不稳定的功率 [3]。根据电气效率和材料的使用,微处理器在持续运行期间的温度不应超过 85 o C。因此,热机械解决方案不仅应注重有效的热传递和高功率密度芯片的散热,还应找到回收废热的方法 [4,5]。
超出财务负担,外部传感器的使用提出了另一个挑战 - 对PCB董事会空间的需求。鉴于电子设备的微型化趋势,保存董事会空间至关重要,尤其是在尺寸受限的应用中,例如智能锁,打印机和真空机器人。外部传感器占据了宝贵的房地产,这可能使设计紧凑的系统具有挑战性。通过消除这些外部传感器,我们可以从表1中可以看到,波纹计数可以将总设计尺寸降低85%。工程师不再需要连接到电动机背面的PCB。此减少为更简化的设计铺平了道路,从而促进了整合到溢价空间的各种应用中。
可以通过刚性纸来创建可弹性变形的材料,通过对可以局部弯曲和弯曲的适当网格进行图案。我们演示了如何使用三光束干扰光刻在大面积上制造微观模式。我们产生的网格在任何刚性材料膜中都会引起较大且可靠的弹性。微涂层微观会产生可拉伸的导电膜。当样本可逆地拉伸至30%并且没有引入重大缺陷时,电导率变化可以忽略不计,而与迅速撕裂的连续纸相比。缩放分析表明,我们的方法适合于进一步的微型化和大规模制造可拉伸功能膜。因此,它为电子,光子和传感应用中的可拉伸互连以及各种其他可变形结构打开了路线。