此前，馬斯克在社交媒體平臺X上宣布，人類首次實現(xiàn)腦機接口（Neuralink）芯片植入，植入者恢復良好，引發(fā)了媒體重點關注。2月2日，科技部官方網站公布我國首部《腦機接口研究倫理指引》，以指導腦機接口研究合規(guī)開展。以上種種，都揭示了腦機接口將成為科技面向未來，造福人類的一大關鍵渡口。

腦機技術能提供多種功能，主要分為五類：監(jiān)測、替代、改善/恢復、增強和補充。當前，醫(yī)療健康為腦機的主要應用場景，但其作為一項新興的人機交互的重要形式，正在基于臨床醫(yī)學領域走向更廣闊的下游應用領域，拓展到情緒識別、虛擬現(xiàn)實和游戲等非醫(yī)學領域。

若說此前還只是科技巨頭參與開發(fā)底層技術，近年來，腦機接口正基于AI所帶來的生產力革命刮向互聯(lián)網界，阿里、百度、科大訊飛、米哈游等公司正基于自身產品線陸續(xù)推出人工智能腦計劃。可以說，站在生物科學與計算科學前沿的腦機接口即將成為下一個爆發(fā)賽道，產業(yè)鏈相關環(huán)節(jié)值得關注。

而作為人機連接，感知信息的關鍵，傳感器占據了腦機接口硬件環(huán)節(jié)的價值前列。筆者基于此對柔性傳感產業(yè)鏈條進行簡要梳理。

柔性傳感器應用發(fā)展現(xiàn)狀

柔性傳感器是指采用柔性材料制成的傳感器，具有良好的柔韌性、延展性，可以自由彎曲甚至折疊。柔性傳感器采用了柔性基板，其本質上是一種薄膜，通常采用聚酰亞胺（PI）、聚酯（PET）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）等材料制成。

從剛性到柔性的突破，極大拓展了傳感器的應用場景，也為柔性傳感器行業(yè)提供了更廣闊的發(fā)展空間。據華經產研數(shù)據，2021年至2028年全球柔性傳感器市場的年復合增長率達6.8%，預計2028年可達84.7億美元。2022年，我國本土企業(yè)柔性傳感器市場規(guī)模達3.12億元，同比增長31.6%。

從智能穿戴到健康監(jiān)測，基于柔性傳感器技術創(chuàng)新，產品形態(tài)可以不斷迭新。在此之中，機器人和腦機接口被視為柔性傳感器爆發(fā)的兩大超級應用。

根據Data Bridge Market Research數(shù)據顯示，2022年腦機接口市場規(guī)模為17.40億美元，預計到2030年將達56.92億美元。

按照外科手術標準，腦機接口設備可分為侵入式、非侵入式、半侵入式三種。其中，侵入式腦機接口是國際主流的腦機接口技術路線，非侵入式易穿戴， 但信號空間分辨率較差，而半侵入式則是將腦機接口植入頭皮與大腦皮層之間，侵入式腦機接口的研發(fā)風險更大，技術要求與資金門檻更高，其主要包括猶他陣列電極、血管支架電極與柔性腦機接口，其中，柔性腦機接口有1024條通道，機器人自動植入。

當前，站在柔性腦機接口研究前線的Neuralink成功推出了腦部可植入式傳感器芯片N1，該芯片可以將細胞膜表面電位記錄下來，并通過濾波等處理將其轉化為數(shù)字信號。

N1的體積僅為硬幣大小，由電池供電，可進行無線充電。

而在Neuralink獲批開展人體臨床實驗之前，Cyberkinetics公司的猶他陣列電極于2004年獲得FDA上市，并開展了首次關于運動皮層腦機接口臨床試驗，嘗試通過運動意圖來完成對機械臂的控制；2021年，Synchron公司的血管支架電極獲得FDA批準在美國開始人體試驗，并于2022年7月宣布在美國首次植入腦機接口。至此，柔性腦機接口終于與大部隊匯合，三種技術路線的侵入式腦機接口均已介入人體臨床。

在機器人領域，電子皮膚得到青睞，其將各種電子元器件集成在柔性基板之上從而形成皮膚狀的電路板，能賦予機器人類似人類皮膚的敏感性，以及觸覺、視覺、聽覺、味覺和嗅覺等感知能力。目前，對于電子皮膚的應用暢銷主要是手術機器人領域，醫(yī)生佩戴電子皮膚可使手術機器人獲取實時信息讓手術更精準，而特斯拉推出人形機器人后，電子皮膚在機器人領域的產業(yè)化進度有望進一步被加快。

該領域的國產廠商

在柔性傳感器領域，目前有以下多家代表企業(yè)：

• 能斯達科技

國內企業(yè)中，漢威科技子公司能斯達在柔性壓電傳感器領域掌握自主知識產權，可實現(xiàn)國產化替代。

目前，能斯達已建立了穩(wěn)定的納米敏感材料體系，掌握了柔性壓阻、柔性壓電、柔性溫濕度、柔性電容四大核心技術，確立了柔性壓力傳感器、柔性壓電傳感器、柔性織物、柔性應變傳感器、柔性溫濕度傳感器、柔性熱敏傳感器、柔性電容傳感器七大產品系列，擁有百余項核心專利，擁有一條年產1000萬支柔性傳感器的超凈印刷線和組裝線。

據了解，其相關產品目前已在三甲醫(yī)院進行臨床實驗，其柔性微納傳感器業(yè)已在智能機器人領域得到應用，該技術與電子皮膚兼容。

• 鈦深科技（TacSense）

鈦深科技是一家致力于工業(yè)、消費電子、健康、醫(yī)療等各個行業(yè)高精度和超柔性壓力傳感器方案的國家高新技術企業(yè)，成立于2018年。

TacSense開發(fā)并擁有全球最靈敏、最柔性的觸覺傳感技術-柔性離電式傳感技術（FITS），能夠提供實時的、高質量的、低噪聲的觸覺/壓力信號，并擁有全柔性、光學透明及超薄封裝等物理特性，致力于解決各行業(yè)壓感及壓力分布需求的痛點。

• 三三智能科技

三三智能科技（蘇州）有限公司是一家以柔性薄膜傳感技術為核心，集材料研發(fā)、產品設計、軟硬件開發(fā)、生產銷售、技術服務于一體的高科技企業(yè)，致力于高分子材料、智能控制、云計算、大數(shù)據分析等領域的技術研發(fā)，專注于聲學超聲、醫(yī)療健康、航空航天、智能交通、人機交互、控制檢測、可穿戴設備等行業(yè)領域的深度應用開發(fā)，是智能柔性傳感技術及行業(yè)應用解決方案提供商。

• 柔宇科技

柔宇科技成立于2012年，擁有自主研發(fā)的核心柔性電子技術生產全柔性顯示屏和全柔性傳感器。柔宇科技推出全球最薄彩色柔性顯示屏、建立全球首條全柔性顯示屏大規(guī)模量產線。

柔宇具有多項自主知識產權傳感器由柔性顯示技術衍生而來，應用于移動終端、智能交通、智能家居、運動時尚、辦公教育、文娛傳媒等眾多領域。其柔性電子智能背包曾斬獲CES 2017“健康運動生物科技”創(chuàng)新產品國際大獎。

• 慧聞納米

蘇州慧聞納米科技有限公司是一家從事智能傳感器研發(fā)、生產和銷售，同時提供人工嗅覺解決方案的國家級高新技術企業(yè)。公司于2014年成立，目前已研發(fā)出針對多種有毒有害氣體（如甲醛、酒精、氨氣、一氧化碳、氮氧化物、硫化氫、甲烷、TVOC 等）的傳感器芯片及相應的檢測模塊，在昆山建成了MEMS氣體傳感器、熱電堆溫度傳感器、柔性壓力傳感器、紅外CO2傳感器模組、激光PM２.５傳感器生產線，

目前，慧聞納米在不斷拓展傳感器檢測氣體種類的同時，還將在精準識別、精確檢測上不斷完善，讓微型模塊化的“電子鼻”系統(tǒng)能夠集成到越來越多的智能終端設備中，積極拓展在人工嗅覺領域的應用。

應用爆發(fā)，還需解決幾個問題

自21世紀初以來，柔性傳感器的發(fā)展已經非常成熟。但目前柔性傳感器在走向市場的發(fā)展中并未達到預期水平，主要受制于以下因素：

• 穩(wěn)定性

穩(wěn)定性對于傳感器至關重要，柔性傳感器的穩(wěn)定性挑戰(zhàn)通常源于其制造過程中使用的有機和聚合材料，這些材料往往會隨著時間的推移而退化，并且其特性很容易被環(huán)境因素改變。

此外，包含生物受體的可穿戴生物傳感器面臨額外的生物不穩(wěn)定性，例如柔性傳感器所處的降解環(huán)境，例如存在極端物理化學應力的體內組織和生物流體，深海和高海拔地區(qū)等，都加劇了這一挑戰(zhàn)。

• 生物接口

柔性傳感器的一個顯著優(yōu)勢是能夠完整地附著在非平面上，并在使用過程中承受動態(tài)變形。此功能使柔性傳感器非常適合測量生物對象，包括人類、動物、植物，甚至組織和細胞開發(fā)生物界面材料最重要的考慮因素是生物相容性。

• 供電問題

  
  

電源是傳感系統(tǒng)正常運行的基礎。隨著柔性傳感器在更多用例中具有更先進的功能和多樣化的外形尺寸，在可持續(xù)和可靠地為傳感系統(tǒng)和網絡供電方面出現(xiàn)了挑戰(zhàn)。