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歐洲研究機(jī)構(gòu)IMEC與旗下的Holst Center研究人員開(kāi)發(fā)出一種性能更好的“電子鼻”；該種號(hào)稱(chēng)靈敏度高、耗電量卻很低的氣相傳感器(vapor sensor)，據(jù)說(shuō)能與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，用以偵測(cè)各種氣體，可供醫(yī)療照護(hù)或是食品業(yè)等領(lǐng)域使用。 上述研究成果是以所謂的微網(wǎng)橋(microbridge)數(shù)組做為基礎(chǔ)，即一種會(huì)各自振動(dòng)的懸吊式結(jié)構(gòu)(suspended structure)；透過(guò)采用噴墨印刷技術(shù)，將各種不同的聚合物涂布于該種結(jié)構(gòu)，由于聚合物對(duì)目標(biāo)氣相的吸收程度不同，就能改變微網(wǎng)橋的振動(dòng)模式。 據(jù)研究人員表示，該種振動(dòng)模式的改變細(xì)微到足以偵測(cè)目標(biāo)氣體的存在，其敏感度甚至可以達(dá)到幾百萬(wàn)分之一。因此新研發(fā)的傳感器可望取代各種傳統(tǒng)的化學(xué)電阻 (chemical resistor)或是石英晶體，而后者的那些組件已無(wú)法在功耗或尺寸上微縮，以符合無(wú)線感測(cè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求。 (電子工程專(zhuān)輯) IMEC所設(shè)計(jì)的MEMS傳感器，會(huì)根據(jù)涂布了吸收性聚合物的微結(jié)構(gòu)振動(dòng)變化來(lái)識(shí)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(shù)據(jù)；研究人員指出，該傳感器還能達(dá)到低于1微瓦(microwatt)的耗電，不過(guò)目前尚未達(dá)成高生產(chǎn)良率。 目前所制作出的8.8×8.8mm尺寸傳感器耗電量為170納瓦(nanowatt)，是同類(lèi)產(chǎn)品的萬(wàn)分之一，不過(guò)性能卻能進(jìn)步260倍。IMEC的研究人員Mercedes Crego-Calama指出，這類(lèi)組件的價(jià)格可能也不到100美元，而市面上的氣體偵測(cè)系統(tǒng)不但體積大，還要價(jià)8,000美元。 IMEC的技術(shù)研發(fā)已經(jīng)接近可用階段，不過(guò)該機(jī)構(gòu)還需要為該 MEMS傳感器完成封裝設(shè)計(jì)；不過(guò)Crego-Calama也表示，要重建市場(chǎng)對(duì)此類(lèi)裝置的期待是最大的障礙，因?yàn)榈侥壳盀橹�，這種電子鼻都無(wú)法達(dá)成最初承諾的效果。 在應(yīng)用方面，這種傳感器可藉由受測(cè)者的呼氣樣本，用以偵測(cè)氣喘、肺癌、腎臟疾病甚至不良的飲食習(xí)慣；或是用來(lái)判斷酒類(lèi)或是吉士等食品的成熟度與質(zhì)量，以及監(jiān)測(cè)空氣中的毒素或是污染物質(zhì)等。 “這種傳感器并不會(huì)取代人類(lèi)的鼻子，但卻可以整合在智能手機(jī)或是汽車(chē)中，提供多樣化的應(yīng)用。”Crego-Calama表示。 |
