电子耳蜗可像人耳一样适应噪音
科技日报讯 (记者张佳欣)据最新一期《自然·电子》杂志报道,德国伊尔梅瑙工业大学的研究人员设计了一种微型电子传感器,这种传感器模拟人耳中耳蜗的工作方式,可用于助听器或麦克风,能在嘈杂的环境中辨别声音。这种电子耳蜗会根据它接收到的声音音量来调整它对特定频率的敏感度。
如果佩戴者身处一家繁忙的餐厅,它会改变毛细胞对旁人发出声音的频率的反应,这样佩戴者就可听到背景噪音之外的声音。
研究人员表示,这一传感器首次集成了内耳处理声音信号的过程,这使得它比以前开发的装置更高效、更快速。
该传感器长约350微米,宽约150微米,由一条硅片组成,可将声波转换为不同频率的电信号。这条硅片连接到一个执行器,可改变它对不同频率的响应方式。这意味着如果有人从安静的办公室走到嘈杂的街道上,传感器也可适应。
不过,研究人员称,每个传感器只能在一个很小的频率范围内工作,所以需要30到60个传感器才能覆盖人类听觉的范围。
近日,韩国显示产业协会发布2022年全球显示产业主要统计数据。根据该统计,中韩两国仍领跑全球显示市场,中国在液晶显示(LCD)领域优势巨大,韩国在有机发光二极管(OLED)显示领域保持相对领先。考虑到未来显示技术发展趋势,韩国政府和企业在OLED领域正不断加大投入力度。
全球显示市场竞争激烈
根据韩国显示产业协会公布的数据,中国在2022年全球显示市场占有率达42.5%,韩国占36.9%。其中,中国在LCD领域占有率高达55.5%,韩国占13.5%,中国在OLED领域占有率为17.9%,韩国占81.3%。以电视为主力的大型OLED市场上,韩国占有率为95.2%,以手机为主力的中小型OLED市场上,韩国占有率为79.1%。
韩国显示产业协会认为,中国在OLED市场上的追击速度正在加快,中国在中小型OLED市场上的占有率2017年为1.5%,2022年已达20%。从全球范围看,OLED占整体显示市场比重由2021年的27.3%升至34.3%,未来显示领域的争夺不可避免将以OLED为主。
显示技术上升为国家战略技术
3月30日,韩国国会召开全体会议通过《税收特例管制法》。根据该法案,半导体、二次电池、显示技术等从法律上被明文列为韩国国家战略技术,相关中小企业的投资抵免率由目前的16%提高到25%,中型骨干企业和大企业由8%提高到15%。韩国显示产业界表示,该法案的通过为今后构筑更稳定的显示技术研发和投资环境起到巨大推动作用。
韩国总统尹锡悦4月上旬表示,韩国政府将进一步扩大奖励优惠来吸引民间企业投资,并为提高OLED技术升级提供支援,力争在全球市场上保持竞争力。韩国政府还将努力提升显示器材料、零件、设备领域中小企业和中坚骨干企业的技术实力,保障韩国国内供应链和产业生态稳定运转,从而创造出优质的工作岗位。
龙头企业试图先发制人
作为韩国显示产业界的龙头企业,三星显示和LG显示都在不断升级技术,调整业务布局,以保持在OLED领域的现有优势。
三星显示于4月4日宣布,将在韩国忠清南道牙山投资4.1万亿韩元,建设世界上第一个IT用第8.6代OLED显示屏生产厂,在现有LCD面板生产场地上扩建的新工厂计划于2026年正式启动,启动后每年可生产1000万个笔记本电脑用显示面板。
三星显示通过此次投资,将原先的IT用OLED玻璃基板从6代级(1.5米×1.8米)大幅扩大到8.6代级(2.25米×2.6米)。随着玻璃基板面积大幅扩大,显示面板的产量将随之提升。从全球市场趋势看,尽管安装OLED的电视和智能手机的销量因需求不振正在减少,但OLED笔记本电脑和平板电脑市场渐有起色。继LG电子从2023年初推出OLED笔记本电脑产品后,三星、联想、惠普等电脑厂商也开始跟进。作为三星显示的最大客户之一,苹果公司也计划从2024年开始推出配备OLED面板的MacBook和iPad。
关于此次投资,三星显示表示,一方面是针对OLED向IT市场延伸而做的业务扩张,另一方面是针对中国企业快速追赶的先发制人。三星显示认为,中国显示面板企业依靠研发上的快速投入,2010年以后通过竞争优势迅速占领LCD市场,这给韩国显示业界敲响警钟。韩国企业目前在OLED领域占有相对技术优势,为防止中国的再度超车,有必要通过对OLED的快速投资,拉大技术差距。
根据市场调查企业Omdia的数据,三星显示2022年在中小型OLED市场的占有率为56%,中国代表企业京东方的占有率为12%。
目前,在大型OLED市场方面,2022年1500美元以上的高端电视市场中,OLED产品占有率为36%,首次超过30%,2023年预计达到46%,到2024年将超53%,保持增长态势。
LG显示目前在全球大屏幕OLED电视市场上占有明显优势,随着该市场逐年扩大,LG显示表示将重点布局高附加值OLED产品。为此,LG显示已经比原计划提前停止了韩国坡州7代线LCD电视面板工厂生产,同时减少广州厂LCD电视面板的产能。
有望应用于安全和防御等领域
科技日报北京5月7日电 (记者刘霞)英国科学家首次展示了一种新型激光雷达系统,其使用量子探测技术在水下获取3D图像。该系统拥有极高的灵敏度,即便在水下极低的光线条件下也能捕获详细信息,可用于检查水下风电场电缆和涡轮机等设备的水下结构,也可用于监测或勘测水下考古遗址,以及用于安全和防御等领域。相关研究论文刊发于4日出版的《光学快报》杂志。
在水下实时获取物体的3D图像极具挑战性,因为水中的任何粒子都会散射光并使图像失真。基于量子的单光子探测技术具有极高的穿透力,即使在弱光条件下也能工作。在最新研究中,研究人员设计了一个激光雷达系统,该系统使用绿色脉冲激光源来照亮目标场景。反射的脉冲照明由单光子探测器阵列检测,这一方法使超快的低光检测成为可能,并在光子匮乏的环境(如高度衰减的水)中大幅减少测量时间。
激光雷达系统通过测量飞行时间(激光从目标物体反射并返回系统接收器所需的时间)来创建图像。通过皮秒计时分辨率测量飞行时间,研究人员可以解析目标的毫米细节。最新方法还能区分目标反射的光子和水中颗粒反射的光子,使其特别适合在高度浑浊的水中进行3D成像。他们还开发了专门用于在高散射条件下成像的算法,并将其与图形处理单元硬件结合使用。在3种不同浊度水平下的实验表明,在3米距离的受控高散射场景中,3D成像取得了成功。
量子检测技术在陆地上的应用,较多见诸报道。其实这种技术在水下的应用,同样空间广阔。例如,利用它进行海底地形勘测、水下考古、海底设备检测等等。不过,将这种技术应用于水下,绝对不意味着将其直接“照搬”。以在海洋中的应用为例,需要考虑海水的腐蚀性、洋流的运动、海底光照条件等多种特殊因素。因此需要使用特殊的耐腐蚀材料,进行特殊的设计,以更加适应水下环境的应用。
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