隨著疫情的逐步緩解好轉(zhuǎn)、社會生產(chǎn)秩序有序恢復(fù),這次突發(fā)的大規(guī)模公共衛(wèi)生事件在給社會大眾帶來沖擊和教育之余,各種芯片技術(shù)也在戰(zhàn)“疫”過程中發(fā)揮著積極作用。疫情期間和結(jié)束后,除了5G、短距離等通信芯片和用于分子設(shè)計新藥篩選的高性能芯片等傳統(tǒng)產(chǎn)品持續(xù)發(fā)揮作用外,下面這些平時冷門、小眾的(泛)芯片產(chǎn)品將同樣熠熠生輝。
首先,在疫情防控中和今后人群密集場所,熱成像技術(shù)、芯片和系統(tǒng)將成為普及性產(chǎn)品。除手持式測溫儀外,紅外成像監(jiān)控(儀)系統(tǒng)將獨立或者與可見光人臉識別系統(tǒng)融合,成為機(jī)場、車站、學(xué)校、商場、樓宇等大客流安全檢查的標(biāo)配。之前,卡特彼勒Cat S60熱成像手機(jī)、Seek Thermal熱成像鏡頭、車載高分辨率熱成像攝像頭等終端在工業(yè)和消費領(lǐng)域早已得以應(yīng)用。其中核心的芯片器件就是非制冷紅外傳感器芯片,關(guān)鍵技術(shù)是在氧化釩或多晶硅材料上加工制作出陣列排布的傳感器單元。新一代產(chǎn)品將兩種技術(shù)集成,可實現(xiàn)像素面積10.4平方毫米、陣列格式80×64、像素尺寸45μm。據(jù)目前情況,全國近期對全自動紅外測溫儀的需求量約在6萬臺左右。高德紅外已經(jīng)下單的有2萬多臺,即將交付完成。全球非制冷紅外傳感器市場2017年已達(dá)到百萬片/年的規(guī)模,國際芯片主要供應(yīng)商FLIR、ULIS以及SEEK Thermal所占市場份額分別為66%、13%和12%。國內(nèi)的非制冷紅外傳感器芯片供應(yīng)商主要有高德紅外、睿創(chuàng)微納、大立科技等。
其次,面向消毒、殺菌、凈化等“大健康”領(lǐng)域的紫外、深紫外波段LED芯片應(yīng)用空間開始釋放。通過人工紫外線照射,直接破壞細(xì)菌或病毒的DNA或RNA分子結(jié)構(gòu)從而達(dá)到殺菌目的,已經(jīng)有一百年歷史了。中國疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制所研究人員發(fā)現(xiàn),應(yīng)用強(qiáng)度大于90微瓦/平方厘米的紫外線照射冠狀病毒,30分鐘就可將其殺滅。采用合適的紫外線波長,通過紫外線消毒車、消毒柜(盒)等產(chǎn)品形態(tài),在醫(yī)院、商場等公眾場所和家庭的空氣、水、食品、器械等方面消毒殺菌,預(yù)計將得到更多應(yīng)用。深紫外波段LED芯片外延生產(chǎn)用的高溫/高摻鋁金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)設(shè)備工藝溫度達(dá)到1350攝氏度,AlGaN中Al組份比例可達(dá)80%。目前在國內(nèi)市場只有德國愛思強(qiáng)Aixtron和上海中晟TOPEC可以提供。
此外,生物芯片技術(shù)和產(chǎn)品在臨床病毒快速診斷等方面進(jìn)一步取得突破性進(jìn)展。這次疫情讓生物芯片診斷新型病毒從練兵場直接走向陣地,其中上海生物芯片旗下的芯超生物于今年1月29日首先開發(fā)出了“新型冠狀病毒(2019-nCoV)IgM及IgM/IgG總抗體快速檢測試劑盒(膠體金免疫層析法)”,并與浙江等地臨床醫(yī)療機(jī)構(gòu)合作開展臨床試驗數(shù)百例。博奧生物獲得國家藥監(jiān)局新型冠狀病毒應(yīng)急醫(yī)療器械應(yīng)急審批的“六項呼吸道病毒核酸檢測試劑盒(恒溫擴(kuò)增芯片法)”能在1.5小時內(nèi)檢測新型冠狀病毒。未來,生物芯片還會更多地被臨床用于多種呼吸道病毒和其他病毒檢測,如檢測艾滋病毒、肝炎病毒、流感病毒等。
相近領(lǐng)域中,還有人體器官芯片。它指的是一種在載玻片大小的芯片上構(gòu)建的器官生理微系統(tǒng),包含有活體細(xì)胞、組織界面、生物流體和機(jī)械力等器官微環(huán)境關(guān)鍵要素。美國麻省理工學(xué)院的一個團(tuán)隊前期實現(xiàn)了一種在微流控芯片上制作神經(jīng)和肌肉組織3D模型的方法。借助這種“芯片器官”,他們觀察到了健康神經(jīng)元與“漸凍”神經(jīng)元的顯著差異,并試驗了兩款臨床測試階段的新藥。
除了上文所述領(lǐng)域外,還有許多芯片產(chǎn)品可能也將脫穎而出。諸如非接觸式人體生命體征檢測的太赫茲芯片,輔助醫(yī)療、人員培訓(xùn)、場景體驗的AR芯片,人員、物資自動識別管理的射頻識別芯片,高端儀器用高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片,醫(yī)療成像、分析用的GPU和AI芯片等等。這些(泛)芯片產(chǎn)品項目順利實施,既需要做好技術(shù)開發(fā)、市場拓展,同時還需要做好技術(shù)轉(zhuǎn)移、專利保護(hù)等知識產(chǎn)權(quán)工作。
來源:中國電子報