十年磨一劍，“柔性MEMS”獨創(chuàng )技術(shù)賦能多維人機/物機交互應用創(chuàng )新

十年前，他作為“唯二”的特區特聘“柔性技術(shù)專(zhuān)家”從海外回到深圳，開(kāi)啟了將先進(jìn)科研成果進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉化的低調創(chuàng )業(yè)之路。

十年后，其首創(chuàng )的“柔性MEMS”產(chǎn)品已出貨5000萬(wàn)套，以材料技術(shù)結合應用創(chuàng )新，開(kāi)啟了壓感技術(shù)賦能多維融合人機/物機交互創(chuàng )新未來(lái)的廣闊前景！

這個(gè)“他”就是美國馬里蘭大學(xué)材料科學(xué)博士、紐迪瑞科技開(kāi)發(fā)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“紐迪瑞科技”或“NDT”）創(chuàng )始人兼CEO 李灝博士，在創(chuàng )辦NDT之前，曾擔任摩托羅拉實(shí)驗室的主任工程師達十年之久。

在最近的一次媒體交流會(huì )上，李博士指出：“人機/物機交互的一個(gè)創(chuàng )新方向將圍繞讓機器更易懂、讓人更易操作展開(kāi)。我們認為在高精度、多維度的融合交互中一定會(huì )用到壓力這樣一個(gè)維度。對此，NDT開(kāi)發(fā)出了‘柔性MEMS’技術(shù)，它能真正地把人機、物機的交互聯(lián)系起來(lái)傳感萬(wàn)物，同時(shí)帶來(lái)更精準、簡(jiǎn)便的操作體驗?！?/p>

圖1 NDT公司創(chuàng )始人兼CEO 李灝博士

 何謂“柔性MEMS”？一種顛覆式、原創(chuàng )性的壓感技術(shù)創(chuàng )新

“力的交互和電的交互或者聲的交互是不一樣，它有一個(gè)作用表面，想要把表面的信息準確地傳達到傳感器，傳感器本身一定要是柔性的?！崩顬┦康莱隽薔DT壓力觸控方案的關(guān)鍵——柔性傳感器（MEMS），這是一種全新的獨創(chuàng )技術(shù)，也正是NDT壓感技術(shù)的核心。

圖2 柔性MEMS的特性與優(yōu)勢

李灝博士解讀NDT柔性MEMS技術(shù)

據李灝博士介紹，NDT柔性MEMS是基于壓阻材料的微壓力應變器技術(shù)，可同時(shí)檢測拉伸和壓縮應變，在較大應變范圍內線(xiàn)性輸出，其最小工作壓力為30g（基于0.8mm厚的不銹鋼面板）、最小可檢測面板形變＜1μm。NDT壓感方案基于可印刷高精度應變感應材料，即貼即用、易于集成，并配備了定制化自有算法。相比傳統電容式方案，NDT柔性MEMS由于柔性的特質(zhì)，其對終端產(chǎn)品的結構和內部空間要求較低，能夠有效降低組裝成本，具備出色的適應性和廣泛的應用市場(chǎng)。

作為全球首家將柔性MEMS概念成功商業(yè)化落地的公司，NDT擁有70多項國內外核心技術(shù)專(zhuān)利，涵蓋了材料、結構、方案、量產(chǎn)等多個(gè)環(huán)節。此外，NDT還開(kāi)發(fā)了從材料、印刷電路到模組一體化的實(shí)現和量產(chǎn)工具，實(shí)現了全產(chǎn)業(yè)鏈的高度垂直整合，使得NDT的生產(chǎn)線(xiàn)持續保持非常高的良率，能夠為客戶(hù)保障穩定的供貨能力。

圖3 NDT基于柔性MEMS的壓感觸控技術(shù)在手機中的應用

柔性MEMS商業(yè)化藍圖：瞄準三大主線(xiàn)應用市場(chǎng)

智能產(chǎn)品時(shí)代，大眾的科技需求及審美均大幅提升，而傳統按鍵年久易損，電容按鍵濕水無(wú)法操作、日常使用易誤觸等問(wèn)題已無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的產(chǎn)品體驗追求，廠(chǎng)商紛紛化繁為簡(jiǎn)投入無(wú)框或窄框產(chǎn)品的研發(fā)，無(wú)按鍵、無(wú)孔化的一體式設計是市場(chǎng)趨勢，交互維度也正發(fā)生新的變化，傳統的交互方式正隨著(zhù)智能手機和TWS耳機等市場(chǎng)的持續火爆而不斷被進(jìn)化取代，可以說(shuō)壓感觸控技術(shù)是千呼萬(wàn)喚始出來(lái)。

經(jīng)過(guò)十年艱苦創(chuàng )業(yè)，NDT在壓感觸控應用市場(chǎng)取得了驕人的成果和市占率，按照李博士對媒體的說(shuō)法，“占據壓感觸控技術(shù)應用市場(chǎng)主要就是兩家公司，一家是蘋(píng)果，另一家就是NDT?！狈勒`觸、集成簡(jiǎn)單、滿(mǎn)足輕薄的設計、壓力分級是關(guān)鍵，這正是NDT重要的競爭優(yōu)勢。

2015年7月，中興發(fā)布了首款安卓壓力屏手機Axon Mini。這款手機采用壓力觸控技術(shù)，配合相應軟件與服務(wù)實(shí)現了比傳統手勢交互更為廣泛的應用擴展，提升屏幕利用效率的同時(shí)也讓人機互動(dòng)更加真實(shí)、自然，可謂移動(dòng)終端人機交互的一次躍進(jìn)。促成安卓陣營(yíng)首款壓力屏手機誕生的背后，NDT扮演了重要的角色。

“手機在加入觸摸屏后使得人對機器的輸入變得非常簡(jiǎn)單?！崩顬┦空J為，“而想要讓機器充分理解人的意圖，還需要考慮壓力這個(gè)交互維度?！盢DT獨家柔性MEMS技術(shù)，賦能了包括手機在內的眾多電子設備一個(gè)全新的感知維度——壓感觸控，這能在避免電容按鍵弊端的同時(shí)帶來(lái)更精準的操作體驗。

由于壓力的傳導僅需一個(gè)作用面，因此無(wú)論是手機屏幕還是邊框都成為了NDT壓感觸控方案施展的舞臺。得益于集成NDT壓感觸控方案，谷歌Pixel 2實(shí)現了“Active Edge”邊緣觸控功能，可在來(lái)電時(shí)握持靜音、或在主頁(yè)握持呼出谷歌語(yǔ)音助手等，讓手機邊框也成為智能交互區域；vivo NEX 3系列則依托NDT壓感方案解決了瀑布屏手機取消實(shí)體按鍵后調節音量的難題。

如今，NDT Mobile壓感觸控方案在智能手機市場(chǎng)得到了越來(lái)越多的應用。自2015年以來(lái)，包括中興、小米、vivo、Google在內的眾多廠(chǎng)商先后發(fā)布了30多款搭載NDT壓感觸控技術(shù)的智能手機，其中更有小米MIX Alpha這樣的頂級旗艦，開(kāi)創(chuàng )性地對“無(wú)按鍵、一體化”的次世代智能手機形態(tài)進(jìn)行探索與創(chuàng )新。

李博士指出：“經(jīng)過(guò)十年的摸索和努力，NDT將傳感器做得像創(chuàng )可貼一樣，真正地開(kāi)創(chuàng )了一個(gè)發(fā)展領(lǐng)域，我們相信在這個(gè)領(lǐng)域里面還會(huì )長(cháng)出非常多的果實(shí)?！蹦壳?，圍繞柔性MEMS 的技術(shù)優(yōu)勢，NDT鎖定了三大應用市場(chǎng)主線(xiàn)：除了前文提到的Mobile（智能手機）之外，NDT也在不斷拓展可穿戴（Wearable）和可測量（Measurable）市場(chǎng)。

比如在可穿戴市場(chǎng)，不久前華為推出的旗艦級TWS耳機FreeBuds Pro正是NDT打造的典型客戶(hù)案例。這款TWS耳機采用NDT“貼合式電容+壓感”方案，將二合一模組貼合于耳機手柄內壁即可工作，解決了切歌、調節音量、模式切換、接聽(tīng)電話(huà)等TWS耳機的交互痛點(diǎn)，交互功能比AirPods Pro更加完善，實(shí)現了TWS交互語(yǔ)言的自洽。此外，全球第三款支持耳機柄壓感操控的TWS耳機——紫米PurPods Pro，其背后亦集成了NDT壓感觸控方案。

圖4 AIoT時(shí)代，壓感觸控交互無(wú)處不在

第三大領(lǐng)域則是Measurable（力測量）這一塊。以往力測量主要針對工業(yè)應用或者是醫用，NDT目前提供了一個(gè)低成本的、裝配簡(jiǎn)單的、可以用在各個(gè)場(chǎng)景的力測量系統方案。比如，Windows筆記本的觸控板體驗遠不及MacBook，這是由于前者的交互語(yǔ)言不足，而MacBook觸控板在交互上增加了壓感的維度，讓交互更加全面且自然?！凹由蠅焊泻?，觸控板實(shí)際上相當于一個(gè)秤，四個(gè)點(diǎn)支撐著(zhù)這個(gè)秤。每一次指尖的交互都能準確測量，操作簡(jiǎn)單而又豐富，從而帶來(lái)用戶(hù)體驗的提升。秤在我們生活中應用場(chǎng)景非常多，比如一個(gè)壓力筆就是倒過(guò)來(lái)的秤，牙刷是橫過(guò)來(lái)的秤，現在好一點(diǎn)的牙刷都是有‘秤’的功能，可測量刷牙的力度，這樣不會(huì )把牙齦刷壞。無(wú)人零售貨柜和掃地機器人等都可以利用‘稱(chēng)重’原理來(lái)彌補視覺(jué)影像的不足，提升智能化，確保人機/物機的交互體驗?！袄畈┦颗e例道。

“埋頭苦干，亦抬頭看路?！痹谧钣刑魬鹦缘南M類(lèi)市場(chǎng)耕耘，立足柔性MEMS穩扎穩打三大應用領(lǐng)域之余，NDT亦在不斷修煉內功。

“現有的產(chǎn)品方案持續地迭代升級，未來(lái)我們要做到更低成本和更高性能?！睋顬┦客嘎?，以高性能、低成本和功能電路整合為核心的全新ISSG平臺已在路上，而實(shí)現“多功能傳感器融合”將會(huì )是NDT下一階段的目標。

圖5 NDT以“木匠精神”驅動(dòng)交互市場(chǎng)創(chuàng )新

不做束之高閣的科研，以“木匠精神”打造普惠大眾的產(chǎn)品

時(shí)光倒流至千禧年，剛入職摩托羅拉的李灝博士開(kāi)始從事包括柔性交互觸控在內的一些前沿科技研究，并帶領(lǐng)團隊在2009年斬獲華爾街日報的“科技創(chuàng )新獎”?！?5年前就在做柔性顯示研發(fā)，當時(shí)還帶了一個(gè)團隊做交互觸控的東西，但最后這些東西都沒(méi)有落地，就覺(jué)得做這些還不如做木匠出活實(shí)在?！彼猿暗?。結束摩托羅拉十年的工作歷程后，2011年李灝博士回國創(chuàng )立NDT公司，決心將多年的科研積累轉化為一個(gè)真正能被千家萬(wàn)戶(hù)使用的產(chǎn)品。

講起壓感交互技術(shù)，李灝博士滔滔不絕，在與媒體的對話(huà)中總不自覺(jué)拿起身邊的產(chǎn)品給大家展示，試圖將技術(shù)細節講得盡可能透徹、清晰。這種敬業(yè)、精益、專(zhuān)注、講究實(shí)際產(chǎn)出的“木匠”精神還體現在其日常工作生活的各個(gè)方面。據悉，有一次NDT的柔性MEMS方案在導入客戶(hù)產(chǎn)品時(shí)遇到難題，李灝博士帶領(lǐng)團隊連續數月奮戰在一線(xiàn)，最終攻克技術(shù)難關(guān)，幫助客戶(hù)順利量產(chǎn)。

“十年磨一劍”，從材料科技的創(chuàng )新開(kāi)始鉆研，到最后開(kāi)花結果實(shí)現商業(yè)化，沒(méi)有執著(zhù)、極致的“木匠精神”難以實(shí)現這樣的壯舉?！癗DT從人機交互開(kāi)始探索，我們希望驅動(dòng)市場(chǎng)創(chuàng )新，為終端用戶(hù)帶來(lái)更加便捷、簡(jiǎn)單、直觀(guān)、自然的交互體驗?！闭雇磥?lái)，李灝博士希望未來(lái)無(wú)論是人機交互、物機交互，還是萬(wàn)物互聯(lián)，用戶(hù)使用的設備里都有NDT的身影，提供靈活、多維度的交互，“這就是我們最大的愿景！”