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十年磨一劍，“柔性MEMS”獨創技術賦能多維人機/物機交互應用創新

2020-11-03 09:50:14 NDT

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十年前，他作為“唯二”的特區特聘“柔性技術專家”從海外回到深圳，開啟了將先進科研成果進行產業轉化的低調創業之路。

十年后，其首創的“柔性MEMS”產品已出貨5000萬套，以材料技術結合應用創新，開啟了壓感技術賦能多維融合人機/物機交互創新未來的廣闊前景！

這個“他”就是美國馬里蘭大學材料科學博士、紐迪瑞科技開發有限公司（簡稱“紐迪瑞科技”或“NDT”）創始人兼CEO 李灝博士，在創辦NDT之前，曾擔任摩托羅拉實驗室的主任工程師達十年之久。

圖1：NDT公司創始人兼CEO 李灝博士

在最近的一次媒體交流會上，李博士指出：“人機/物機交互的一個創新方向將圍繞讓機器更易懂、讓人更易操作展開。我們認為在高精度、多維度的融合交互中一定會用到壓力這樣一個維度。對此，NDT開發出了‘柔性MEMS’技術，它能真正地把人機、物機的交互聯系起來傳感萬物，同時帶來更精準、簡便的操作體驗。”

何謂“柔性MEMS”？一種顛覆式、原創性的壓感技術創新
“力的交互和電的交互或者聲的交互是不一樣，它有一個作用表面，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。”李灝博士道出了NDT壓力觸控方案的關鍵——柔性傳感器（MEMS），這是一種全新的獨創技術，也正是NDT壓感技術的核心。

圖2：柔性MEMS的特性與優勢

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，可同時檢測拉伸和壓縮應變，在較大應變范圍內線性輸出，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，其對終端產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。
作為全球首家將柔性MEMS概念成功商業化落地的公司，NDT擁有70多項國內外核心技術專利，涵蓋了材料、結構、方案、量產等多個環節。此外，NDT還開發了從材料、印刷電路到模組一體化的實現和量產工具，實現了全產業鏈的高度垂直整合，使得NDT的生產線持續保持非常高的良率，能夠為客戶保障穩定的供貨能力。

柔性MEMS商業化藍圖：瞄準三大主線應用市場

智能產品時代，大眾的科技需求及審美均大幅提升，而傳統按鍵年久易損，電容按鍵濕水無法操作、日常使用易誤觸等問題已無法滿足用戶的產品體驗追求，廠商紛紛化繁為簡投入無框或窄框產品的研發，無按鍵、無孔化的一體式設計是市場趨勢，交互維度也正發生新的變化，傳統的交互方式正隨著智能手機和TWS耳機等市場的持續火爆而不斷被進化取代，可以說壓感觸控技術是千呼萬喚始出來。

經過十年艱苦創業，NDT在壓感觸控應用市場取得了驕人的成果和市占率，按照李博士對媒體的說法，“占據壓感觸控技術應用市場主要就是兩家公司，一家是蘋果，另一家就是NDT。”防誤觸、集成簡單、滿足輕薄的設計、壓力分級是關鍵，這正是NDT重要的競爭優勢。

2015年7月，中興發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，配合相應軟件與服務實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也讓人機互動更加真實、自然，可謂移動終端人機交互的一次躍進。促成安卓陣營首款壓力屏手機誕生的背后，NDT扮演了重要的角色。

圖3：NDT基于柔性MEMS的壓感觸控技術在手機中的應用

“手機在加入觸摸屏后使得人對機器的輸入變得非常簡單。”李灝博士認為，“而想要讓機器充分理解人的意圖，還需要考慮壓力這個交互維度。”NDT獨家柔性MEMS技術，賦能了包括手機在內的眾多電子設備一個全新的感知維度——壓感觸控，這能在避免電容按鍵弊端的同時帶來更精準的操作體驗。

由于壓力的傳導僅需一個作用面，因此無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實現了“Active Edge”邊緣觸控功能，可在來電時握持靜音、或在主頁握持呼出谷歌語音助手等，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得到了越來越多的應用。自2015年以來，包括中興、小米、vivo、Google在內的眾多廠商先后發布了30多款搭載NDT壓感觸控技術的智能手機，其中更有小米MIX Alpha這樣的頂級旗艦，開創性地對“無按鍵、一體化”的次世代智能手機形態進行探索與創新。

李博士指出：“經過十年的摸索和努力，NDT將傳感器做得像創可貼一樣，真正地開創了一個發展領域，我們相信在這個領域里面還會長出非常多的果實。”目前，圍繞柔性MEMS 的技術優勢，NDT鎖定了三大應用市場主線：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。

圖4：AIoT時代，壓感觸控交互無處不在

比如在可穿戴市場，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、接聽電話等TWS耳機的交互痛點，交互功能比AirPods Pro更加完善，實現了TWS交互語言的自洽。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。

第三大領域則是Measurable（力測量）這一塊。以往力測量主要針對工業應用或者是醫用，NDT目前提供了一個低成本的、裝配簡單的、可以用在各個場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。“加上壓感后，觸控板實際上相當于一個秤，四個點支撐著這個秤。每一次指尖的交互都能準確測量，操作簡單而又豐富，從而帶來用戶體驗的提升。秤在我們生活中應用場景非常多，比如一個壓力筆就是倒過來的秤，牙刷是橫過來的秤，現在好一點的牙刷都是有‘秤’的功能，可測量刷牙的力度，這樣不會把牙齦刷壞。無人零售貨柜和掃地機器人等都可以利用‘稱重’原理來彌補視覺影像的不足，提升智能化，確保人機/物機的交互體驗。“李博士舉例道。

“埋頭苦干，亦抬頭看路。”在最有挑戰性的消費類市場耕耘，立足柔性MEMS穩扎穩打三大應用領域之余，NDT亦在不斷修煉內功。

“現有的產品方案持續地迭代升級，未來我們要做到更低成本和更高性能。”據李灝博士透露，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，而實現“多功能傳感器融合”將會是NDT下一階段的目標。

不做束之高閣的科研，以“木匠精神”打造普惠大眾的產品

時光倒流至千禧年，剛入職摩托羅拉的李灝博士開始從事包括柔性交互觸控在內的一些前沿科技研究，并帶領團隊在2009年斬獲華爾街日報的“科技創新獎”。“15年前就在做柔性顯示研發，當時還帶了一個團隊做交互觸控的東西，但最后這些東西都沒有落地，就覺得做這些還不如做木匠出活實在。”他自嘲道。結束摩托羅拉十年的工作歷程后，2011年李灝博士回國創立NDT公司，決心將多年的科研積累轉化為一個真正能被千家萬戶使用的產品。

圖5：NDT以“木匠精神”驅動交互市場創新

講起壓感交互技術，李灝博士滔滔不絕，在與媒體的對話中總不自覺拿起身邊的產品給大家展示，試圖將技術細節講得盡可能透徹、清晰。這種敬業、精益、專注、講究實際產出的“木匠”精神還體現在其日常工作生活的各個方面。據悉，有一次NDT的柔性MEMS方案在導入客戶產品時遇到難題，李灝博士帶領團隊連續數月奮戰在一線，最終攻克技術難關，幫助客戶順利量產。

“十年磨一劍”，從材料科技的創新開始鉆研，到最后開花結果實現商業化，沒有執著、極致的“木匠精神”難以實現這樣的壯舉。“NDT從人機交互開始探索，我們希望驅動市場創新，為終端用戶帶來更加便捷、簡單、直觀、自然的交互體驗。”展望未來，李灝博士希望未來無論是人機交互、物機交互，還是萬物互聯，用戶使用的設備里都有NDT的身影，提供靈活、多維度的交互，“這就是我們最大的愿景！”

關鍵詞： MEMS 傳感器物機交互