|
歐洲研究機構(gòu)IMEC與旗下的Holst Center研究人員開發(fā)出一種性能更好的“電子鼻”；該種號稱靈敏度高、耗電量卻很低的氣相傳感器(vapor sensor)，據(jù)說能與無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，用以偵測各種氣體，可供醫(yī)療照護或是食品業(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)，即一種會各自振動的懸吊式結(jié)構(gòu)(suspended structure)；透過采用噴墨印刷技術(shù)，將各種不同的聚合物涂布于該種結(jié)構(gòu)，由于聚合物對目標氣相的吸收程度不同，就能改變微網(wǎng)橋的振動模式。 據(jù)研究人員表示，該種振動模式的改變細微到足以偵測目標氣體的存在，其敏感度甚至可以達到幾百萬分之一。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法在功耗或尺寸上微縮，以符合無線感測網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求。 (電子工程專輯) IMEC所設(shè)計的MEMS傳感器，會根據(jù)涂布了吸收性聚合物的微結(jié)構(gòu)振動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(shù)據(jù)；研究人員指出，該傳感器還能達到低于1微瓦(microwatt)的耗電，不過目前尚未達成高生產(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)，是同類產(chǎn)品的萬分之一，不過性能卻能進步260倍。IMEC的研究人員Mercedes Crego-Calama指出，這類組件的價格可能也不到100美元，而市面上的氣體偵測系統(tǒng)不但體積大，還要價8,000美元。 IMEC的技術(shù)研發(fā)已經(jīng)接近可用階段，不過該機構(gòu)還需要為該 MEMS傳感器完成封裝設(shè)計；不過Crego-Calama也表示，要重建市場對此類裝置的期待是最大的障礙，因為到目前為止，這種電子鼻都無法達成最初承諾的效果。 在應(yīng)用方面，這種傳感器可藉由受測者的呼氣樣本，用以偵測氣喘、肺癌、腎臟疾病甚至不良的飲食習(xí)慣；或是用來判斷酒類或是吉士等食品的成熟度與質(zhì)量，以及監(jiān)測空氣中的毒素或是污染物質(zhì)等。 “這種傳感器并不會取代人類的鼻子，但卻可以整合在智能手機或是汽車中，提供多樣化的應(yīng)用。”Crego-Calama表示。 |
