【導讀(dú):歐洲機(jī)構研發氣相傳感器“電子鼻”。該種號(hào)稱靈敏度(dù)高、耗電量卻很低的氣(qì)相傳(chuán)感器(vapor sensor),據說能與無線網絡結合,用以偵測各種氣體,可供醫(yī)療照護或是食品業等領域使用。】
歐洲研究機構IMEC與旗下的Holst Center研究人員開(kāi)發出一種性能更好的“電子鼻”;該種號稱靈(líng)敏度高、耗電量卻很低的氣相傳(chuán)感器(vapor sensor),據說能與無線網絡結合,用以(yǐ)偵測(cè)各種氣體,可供醫療照護或是食品業等領域(yù)使用。
上述研究成果是以所謂的微網橋(microbridge)數組做為基礎,即一種會各自振動的懸吊式結構(suspended structure);透過采用噴墨印刷技術,將各種不同的聚合物塗布於該種結構(gòu),由於聚合(hé)物對目(mù)標氣相的吸收程度不同,就能改變微網橋的振(zhèn)動模式(shì)。
據(jù)研究人員表示,該種振動模式的改變細微到足以偵(zhēn)測目標氣體的存在,其敏感(gǎn)度甚至(zhì)可以達(dá)到幾百(bǎi)萬分之一。因此新研發的傳感器可望取代各種傳統的化學電阻(chemical resistor)或是石英晶體,而後者的那些組件已無法在功(gōng)耗或尺寸上微縮,以符合無線感測網絡(luò)應用需求。
IMEC所設計的MEMS傳感器,會根據塗布了吸收性聚合(hé)物的微(wēi)結構振動(dòng)變化來識別各種氣體
這種傳感器整合了壓電組件(piezoelectric elements),能以低耗電量讀取數據;研究人員指出,該(gāi)傳感器還能達到低於1微瓦(microwatt)的耗電,不過目前(qián)尚未達成高生產良(liáng)率。
目前所(suǒ)製作(zuò)出的8.8×8.8mm尺寸傳感器耗電量為170納瓦(nanowatt),是同類產品的萬分之一,不過性能卻能進(jìn)步260倍。IMEC的研究(jiū)人員Mercedes Crego-Calama指出,這類組件的價格可(kě)能也(yě)不到100美元,而市麵上的氣體(tǐ)偵測係統(tǒng)不但體積大,還(hái)要價8,000美元。
IMEC的技術研發已經接近(jìn)可用階段,不過該機構還需要(yào)為該 MEMS傳感器完成封裝設計;不過Crego-Calama也表示,要重(chóng)建市場(chǎng)對此類裝置的期待是最大的障礙,因為到目前為止,這種電子鼻都無(wú)法達(dá)成最(zuì)初承諾的效果。
在應用(yòng)方麵,這種傳感器可藉由受測者(zhě)的呼氣樣本,用以偵測氣喘、肺癌、腎髒疾病甚至不良的飲食習慣(guàn);或是用來判斷酒類或是吉士等食品的成熟度與質量,以(yǐ)及監測空氣中的毒素或是(shì)汙染物質等。
“這(zhè)種傳感器(qì)並不會取(qǔ)代人類的鼻子,但卻可以整合(hé)在智能手機或是(shì)汽車中,提供多樣化的應用。”Crego-Calama表示。
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更多>2018-10-12