欧洲机构研发气相传感器“电子鼻”
- 2010/6/18 9:26:44 4761
- 来源：《电子工程专辑》
摘要：
导读：欧洲研究机构IMEC与旗下的Holst Center研究人员开发出一种性能更好的“电子鼻”；该种号称灵敏度高、耗电量却很低的气相传感器（vapor sensor），据说能与无线网络结合，用以侦测各种气体，可供医疗照护或是食品业等领域使用。
欧洲研究机构IMEC与旗下的Holst Center研究人员开发出一种性能更好的“电子鼻”；该种号称灵敏度高、耗电量却很低的气相传感器（vapor sensor），据说能与无线网络结合，用以侦测各种气体，可供医疗照护或是食品业等领域使用。
上述研究成果是以所谓的微网桥（microbridge）数组做为基础，即一种会各自振动的悬吊式结构（suspended structure）；透过采用喷墨印刷技术，将各种不同的聚合物涂布于该种结构，由于聚合物对目标气相的吸收程度不同，就能改变微网桥的振动模式。
据研究人员表示，该种振动模式的改变细微到足以侦测目标气体的存在，其敏感度甚至可以达到几百万分之一。因此新研发的传感器可望取代各种传统的化学电阻（chemical resistor）或是石英晶体，而后者的那些组件已无法在功耗或尺寸上微缩，以符合无线感测网络应用需求。
IMEC所设计的MEMS传感器，会根据涂布了吸收性聚合物的微结构振动变化来识别各种气体
这种传感器整合了压电组件（piezoelectric elements），能以低耗电量读取数据；研究人员指出，该传感器还能达到低于1微瓦（microwatt）的耗电，不过目前尚未达成高生产良率。
目前所制作出的8.8×8.8mm尺寸传感器耗电量为170纳瓦（nanowatt），是同类产品的万分之一，不过性能却能进步260倍。IMEC的研究人员Mercedes Crego-Calama指出，这类组件的价格可能也不到100美元，而市面上的气体侦测系统不但体积大，还要价8,000美元。
IMEC的技术研发已经接近可用阶段，不过该机构还需要为该 MEMS传感器完成封装设计；不过Crego-Calama也表示，要重建市场对此类装置的期待是大的障碍，因为到目前为止，这种电子鼻都无法达成初承诺的效果。
在应用方面，这种传感器可藉由受测者的呼气样本，用以侦测气喘、肺癌、肾脏疾病甚至不良的饮食习惯；或是用来判断酒类或是吉士等食品的成熟度与质量，以及监测空气中的毒素或是污染物质等。
“这种传感器并不会取代人类的鼻子，但却可以整合在智能手机或是汽车中，提供多样化的应用。”Crego-Calama表示。
欧洲研究机构IMEC与旗下的Holst Center研究人员开发出一种性能更好的“电子鼻”；该种号称灵敏度高、耗电量却很低的气相传感器（vapor sensor），据说能与无线网络结合，用以侦测各种气体，可供医疗照护或是食品业等领域使用。
上述研究成果是以所谓的微网桥（microbridge）数组做为基础，即一种会各自振动的悬吊式结构（suspended structure）；透过采用喷墨印刷技术，将各种不同的聚合物涂布于该种结构，由于聚合物对目标气相的吸收程度不同，就能改变微网桥的振动模式。
据研究人员表示，该种振动模式的改变细微到足以侦测目标气体的存在，其敏感度甚至可以达到几百万分之一。因此新研发的传感器可望取代各种传统的化学电阻（chemical resistor）或是石英晶体，而后者的那些组件已无法在功耗或尺寸上微缩，以符合无线感测网络应用需求。
IMEC所设计的MEMS传感器，会根据涂布了吸收性聚合物的微结构振动变化来识别各种气体
这种传感器整合了压电组件（piezoelectric elements），能以低耗电量读取数据；研究人员指出，该传感器还能达到低于1微瓦（microwatt）的耗电，不过目前尚未达成高生产良率。
目前所制作出的8.8×8.8mm尺寸传感器耗电量为170纳瓦（nanowatt），是同类产品的万分之一，不过性能却能进步260倍。IMEC的研究人员Mercedes Crego-Calama指出，这类组件的价格可能也不到100美元，而市面上的气体侦测系统不但体积大，还要价8,000美元。
IMEC的技术研发已经接近可用阶段，不过该机构还需要为该 MEMS传感器完成封装设计；不过Crego-Calama也表示，要重建市场对此类装置的期待是大的障碍，因为到目前为止，这种电子鼻都无法达成初承诺的效果。
在应用方面，这种传感器可藉由受测者的呼气样本，用以侦测气喘、肺癌、肾脏疾病甚至不良的饮食习惯；或是用来判断酒类或是吉士等食品的成熟度与质量，以及监测空气中的毒素或是污染物质等。
“这种传感器并不会取代人类的鼻子，但却可以整合在智能手机或是汽车中，提供多样化的应用。”Crego-Calama表示。
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