我國首套柔性O(shè)LED機器人成功應(yīng)用

2019年11月26日，由新松自主研發(fā)的中國首套柔性O(shè)LED機器人在國內(nèi)某知名企業(yè)成功應(yīng)用。這是國產(chǎn)機器人首次進入高端柔性屏幕生產(chǎn)線，突破國外技術(shù)壁壘，實現(xiàn)搬運柔性O(shè)LED關(guān)鍵器件環(huán)節(jié)國產(chǎn)化。

相較于LCD顯示屏，OLED顯示屏具有更輕薄、亮度高、功耗低、響應(yīng)快、清晰度高、柔性好等特點，但由于OLED屏的有機塑料層輕薄且富有柔韌性，其生產(chǎn)流程對潔凈機器人技術(shù)要求也更加嚴格。此前，國產(chǎn)柔性O(shè)LED生產(chǎn)線全部采用國外生產(chǎn)設(shè)備，嚴重制約我國在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)流程國產(chǎn)化。

此次新松機器人自主研發(fā)的柔性O(shè)LED機器人——SCARA機械手，以高性能的控制系統(tǒng)、機械本體設(shè)計以及精準的重復(fù)定位等技術(shù)打破多項困局。

研發(fā)人員介紹，他們通過傳感器掃描和軟件算法讓這款機器人有了全新的國產(chǎn)“大腦”，能夠進行Alignment自動糾偏、雙取雙放、數(shù)據(jù)上報等功能，能識別分析器件復(fù)雜多樣的位置，并可實時對機器人動作進行調(diào)整和對旋轉(zhuǎn)角度進行補償，使機器人達到“手眼”協(xié)調(diào)，動作靈活準確，保障了生產(chǎn)線上的各種復(fù)雜作業(yè)。

我國成功改進激光LIBS技術(shù)

2019年12月4日，科技日報報道了中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院黃行九研究員和趙南京研究員利用主動可控火花放電和電化學(xué)富集輔助改進激光誘導(dǎo)擊穿光譜方法（LIBS），在低脈沖能量條件下實現(xiàn)了對水體和土壤樣品中痕量砷和汞的高靈敏度穩(wěn)定檢測。

與原子吸收光譜、X射線熒光光譜等傳統(tǒng)光譜分析技術(shù)相比，LIBS不僅有靈敏度高、精確度高、全元素分析等優(yōu)勢，還可以做到無損檢測，適用于任何形態(tài)的樣品，而且能遠程實時在線分析。然而在環(huán)境樣品的分析中，LIBS卻有一個很大的問題——無法檢測砷元素和汞元素。砷、汞元素是主要的重金屬污染物之二，不同于其它重金屬元素，砷和汞的沸點低、揮發(fā)性強，在LIBS的高脈沖能量下，砷和汞易揮發(fā)，導(dǎo)致檢測限高甚至沒有信號。

解決這個問題需要減少砷和汞的揮發(fā)。為此，中科院研究員以低脈沖能量激光代替高脈沖激光，有效減少了砷和汞的揮發(fā)。同時，為了彌補低脈沖能量下砷和汞等離子含量不足的問題，利用火花放電裝置產(chǎn)生更多的等離子體，并通過修飾可調(diào)控氧空位的花狀納米片的電極進行電化學(xué)富集，實現(xiàn)了砷和汞的高靈敏度檢測。研究人員還在火花放電裝置中增加可控高速開關(guān)，并且改進火花放電和激光之間的時間，保證等離子體的穩(wěn)定。

低脈沖能量激光誘導(dǎo)擊穿光譜法是我國光譜技術(shù)又一成果，標志著我國光譜儀器科研水平又向世界水平邁出了一步，也為國產(chǎn)光譜儀器提供了新的理論，增加了國產(chǎn)光譜儀在國際市場的競爭力。

斐波那契光子篩曲率傳感新方案

2019年12月2日，Applied Physics Letters發(fā)表了中科院上海光學(xué)精密機械研究所張軍勇課題組研究成果，利用斐波那契光子篩實現(xiàn)了曲率傳感的單次曝光波前診斷與成像[Single-shot curvature sensing with non-coaxial Fibonacci-sieve filter in telescope，Appl. Phys. Lett. 115, 234101 (2019)]。

近年來，自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)不斷提高對動態(tài)實時測量的要求，以更好地適應(yīng)高能激光、天文觀測、光學(xué)通訊等領(lǐng)域。不同于基于波前斜率的波前傳感技術(shù)，曲率傳感是波前的二階導(dǎo)數(shù)，其與相位分布的關(guān)系滿足泊松方程，而變形鏡的控制信號與變形量關(guān)系也恰滿足該方程。利用這一特點，無須經(jīng)過計算就可通過響應(yīng)矩陣控制方法實現(xiàn)對曲率型變形鏡的直接操控，縮短了自適應(yīng)系統(tǒng)的反應(yīng)時間，提高了自適應(yīng)系統(tǒng)的在線實時性。

波前曲率傳感是通過測量離焦面上的光強分布求得波前的曲率和相位分布。若要實現(xiàn)單次測量，需要同時至少記錄焦平面前后的兩層光強。振幅型斐波那契光子篩具有三維陣列衍射極限焦點功能，通過對待測物體的多重全同拷貝，將沿軸向分布的強度圖映射到徑向方位，單一探測器單次曝光即可實現(xiàn)多個不同傳輸面的同時記錄，這就規(guī)避了曲率傳感通常所采用的分時多次曝光。課題組所采用的技術(shù)巧妙利用中間的焦平面作為絕對基準定位面，光路結(jié)構(gòu)決定了兩個離焦面的距離恒等，實現(xiàn)了測量面之間的鎖距，解決了離焦面的高精度定位問題。

光學(xué)段的實驗驗證了所提方法的有效性，這為進一步開展短波段的波前診斷與成像奠定了良好基礎(chǔ)。對于更長的光波而言，可以設(shè)計成位相型衍射透鏡，提高衍射效率，增強對弱信號的檢測與成像能力。

皮膚實驗室多模式檢測生命指征，解碼健康大數(shù)據(jù)

穿戴式汗液傳感器有潛力實現(xiàn)有用的生物標志物的連續(xù)測量。但是，當前的傳感器不能準確地檢測出低濃度分析物，缺乏多模式感測方法，難以大規(guī)模制造。2019年11月25日Nature Biotechnology發(fā)表了加州理工學(xué)院高偉研究團隊提出的一種新型皮膚實驗室概念，為解決上述問題提供了一種思路。

研究人員以激光雕刻方式制備了集成式多模式皮膚傳感貼片（電化學(xué)傳感器、應(yīng)力傳感器與溫度傳感器），配合微流體結(jié)構(gòu)與柔性電路板，實現(xiàn)了呼吸、心跳溫度等物理信號采集，以及汗液中微量成分——尿酸、酪氨酸的監(jiān)測。（A laser-engraved wearable sensor for sensitive detection of uric acid and tyrosine in sweat，Nature Biotechnology，Nat Biotechnol（2019）doi：10.1038 / s41587-019-0321-x）。

酪氨酸是新陳代謝、肝臟紊亂以及神經(jīng)系統(tǒng)紊亂的重要標記物，而尿酸則是痛風(fēng)的重要判斷指標。

該智能傳感器件在較高靈敏度的同時，兼具低成本、大規(guī)模制備等優(yōu)勢，這種準確實時的健康信息可以為病人提供輔助式健康管理，及時調(diào)整用藥劑量及飲食作息。在不影響患者生活方式的同時，進行各項生理信號的長期監(jiān)測與動態(tài)管理，為實時性、前瞻性、定制化的醫(yī)療健康大數(shù)據(jù)提供可能。