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薄膜传感器

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薄膜传感器相关的资讯

  • 新型有机薄膜传感器或可替代外部光谱仪?
    德国科学家研制出一种新型有机薄膜传感器,它能以全新的方式识别光的波长,分辨率低于1纳米。研究人员称,作为一款集成组件,这种新型薄膜传感器未来可替代外部光谱仪,用于表征光源。这一技术已经申请专利,相关论文刊发于最新一期《先进材料》杂志。  光谱学被认为是研究领域和工业领域最重要的分析方法之一。光谱仪可以确定光源的颜色(波长),并在医学、工程、食品工业等各种应用领域用作传感器。目前的商用光谱仪通常“体型”较大且非常昂贵。  现在,德累斯顿工业大学应用物理研究所(IAP)和德累斯顿应用物理与光子材料综合中心(IAPP)的研究人员与该校物理化学研究所合作,开发出了一种新型薄膜传感器,能以一种全新的方法识别光的波长,而且,由于其尺寸小、成本低,与商用光谱仪相比具有明显优势,未来或可成功替代后者。  新型传感器的工作原理如下:未知波长的光激发薄膜内的发光材料。该薄膜由长时间发光(磷光)和短时间发光(荧光)的器件组成,它们能以不同方式吸收未知波长的光,研究人员根据余辉的强度推断未知输入光的波长。  该研究负责人、IAP博士生安东基奇解释说:“我们利用了发光材料中激发态的基本物理特性,在这样的系统内,不同波长的光激发出一定比例的长寿命三重和短寿命单重自旋态,使用光电探测器识别自旋比例,就可以识别出光的波长。”  利用这一策略,研究人员实现了亚纳米光谱分辨率,并成功跟踪了光源的微小波长变化。除了表征光源,新型传感器还可用于防伪。基奇说:“小型且廉价的传感器可用于快速可靠地确定钞票或文件的真实性,而无需任何昂贵的实验室技术。”  IAP有机传感器和太阳能电池小组负责人约翰内斯本顿博士说:“一个简单的光活性膜与光电探测器结合,形成一个高分辨率设备,令人印象深刻。”
  • imec集成薄膜固定光电二极管以实现卓越的短波红外成像传感器
    2023年8月14日在比利时鲁汶,imec作为纳米电子学和数字技术领域的全球研发和创新中心宣布成功集成了固定光电二极管结构到薄膜图像传感器中。通过添加固定光电栅和传输栅,薄膜成像器超过一微米波长的吸收质量终于可以被利用,以一种成本效益的方式解锁感知可见光之外光线的潜力。检测可见光范围之外的波长,例如红外光,具有明显的优势。应用包括自动驾驶汽车上的摄像头,以“看穿"烟雾或雾霭,以及用于通过面部识别解锁智能手机的摄像头。虽然可见光可以通过基于硅的成像器检测,但需要其他半导体材料来检测更长的波长,比如短波红外线(SWIR)。使用III-V材料可以克服这一检测局限。然而,制造这些吸收体的成本非常高,限制了它们的使用。相比之下,使用薄膜吸收体(如量子点)的传感器最近出现为一个有前景的替代方案。它们具有良好的吸收特性和与传统CMOS读出电路集成的潜力。尽管如此,这种红外线传感器的噪声性能较差,导致图像质量较差。早在20世纪80年代,固定光电二极管(PPD)结构就在硅CMOS图像传感器中引入。该结构引入了一个额外的晶体管栅极和一个特殊的光检测器结构,通过该结构, charges可以在积分开始前全部排空(允许在没有kTC噪声或前一帧影响的情况下复位)。因此,由于噪声更小、功耗性能更好,PPD主导了基于硅的图像传感器的消费者市场。 在硅成像之外,至今还不可能集成此结构,因为难以混合两种不同的半导体系统。现在,imec在薄膜图像传感器的读出电路中成功集成了PPD结构。 一种SWIR量子点光电检波器与一种氧化铟镓锌(IGZO)薄膜晶体管单片集成成PPD像素。 随后,该阵列被进一步处理在CMOS读出电路上以形成一个完整的薄膜SWIR图像传感器。 imec的“薄膜固定光电二极管"项目负责人Nikolas Papadopoulos 表示:“配备4T像素的原型传感器表现出显着低的读出噪声6.1e-,相比之下,传统的3T传感器超过100e-,证明了其良好的噪声性能。" 因此,红外图像的拍摄噪声、失真或干扰更小,准确性和细节更高。imec像素创新项目经理Pawel Malinowski补充说:“在imec,我们正在红外线和成像器的交汇处处于地位,这要归功于我们在薄膜光电二极管、IGZO、图像传感器和薄膜晶体管方面的综合专业知识。通过实现这一里程碑,我们克服了当前像素架构的局限性,并展示了一种将性能最佳的量子点SWIR像素与经济实用的制造方法相结合的方法。下一步包括优化这项技术在各种类型的薄膜光电二极管中的应用,以及扩大其在硅成像之外的传感器中的应用。我们期待通过与行业伙伴的合作进一步推进这些创新。“研究结果发表在2023年8月《自然电子学》杂志"具有固定光电二极管结构的薄膜图像传感器"。初步结果在2023年国际图像传感器研讨会上呈现。原文: J. Lee et al. Thin-film image sensors with a pinned photodiode structure, Nature Electronics 2023.摘要使用硅互补金属氧化物半导体技术制造的图像传感器广泛应用于各种电子设备,通常依赖固定光电二极管结构。 基于薄膜的光电二极管可以具有比硅器件更高的吸收系数和更宽的波长范围。 但是,它们在图像传感器中的使用受到高kTC噪声、暗电流和图像滞后等因素的限制。 在这里,我们展示了具有固定光电二极管结构的基于薄膜的图像传感器可以具有与硅固定光电二极管像素相当的噪声性能。 我们将一种可见近红外有机光电二极管或短波红外量子点光电二极管与薄膜晶体管和硅读出电路集成在一起。 薄膜固定光电二极管结构表现出低kTC噪声、抑制暗电流、高满量容和高电子电压转换增益,并保留了薄膜材料的优点。 基于有机吸收体的图像传感器在940 nm处的量子效率为54%,读出噪声为6.1e–。
  • 国内首台8英寸PZT压电薄膜设备落户上海智能传感器产业园
    1月19日,国内首台8英寸PZT压电薄膜设备落户上海智能传感器产业园超越摩尔研发中试线,打造基于压电材料的MEMS先进工艺平台。平台将由国家智能传感器创新中心(简称“创新中心”)和上海微技术工业研究院共同建设,持续推进智能传感关键共性技术创新开发能力。PZT薄膜压电MEMS技术是智能传感器领域的重要发展方向,是充满技术多样性和产业机会的蓝海领域。创新中心的量产型PZT压电薄膜沉积设备可以实现8英寸晶圆上单晶体PZT薄膜的高质量生长,成膜温度低(500℃),可以满足CMOS传感控制电路与MEMS兼容集成制造需求,是与Bosch、Silex等国际主流传感器生产厂商保持同步的先进装备。新型压电MEMS光学、声学、惯性、微流控等产品,在自动驾驶、消费电子、光通信、医疗康养、工业控制等AIoT领域具有广泛而重要的应用前景。本次入驻的PZT压电薄膜沉积设备来自ULVAC,以及来自Oxford Instrument的PZT 薄膜刻蚀设备。创新中心持续稳步推进包括设计、仿真、材料、加工、测试等环节的高端MEMS工艺平台能力建设,快速形成一系列相关特色技术模块和工艺能力,将与产业链上下游共同打造基于压电薄膜材料的MEMS新器件开发、新原理探索、新应用验证的技术平台,为国内外相关技术和产品开发提供平台支撑服务,也将为无铅压电材料的薄膜化以及在MEMS方向的应用探索和技术开发提供平台支持。国家智能传感器创新中心致力于先进传感器技术创新,以关键共性技术的研发和中试为目标,联合传感器上下游及产业链龙头企业开展共性技术研发,形成“产学 研 用”协同创新机制,打造世界级智能传感器创新中心。依托中国传感器与物联网产业联盟已有近1000家产业链各领域的代表企业,发挥产学研资源优势,加速我国物联网核心技术的发展,推动智能传感、大数据、人工智能的生态体系建设。
  • 上海微系统与信息技术研究所在薄膜荧光传感器研究方面取得新进展
    近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究人员在薄膜荧光传感器研究方面取得进展。该研究为制备优异的薄膜荧光传感器提供了有效策略,对荧光传感与气体吸附的协同过程进行了实验验证与理论计算阐释。相关成果以Fluorophor embedded MOFs steering gas ultra-recognition为题,发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上。近年来,薄膜荧光传感器在气体传感领域发挥重要作用,因具有较高的灵敏度、响应性和选择性,是目前最有前景的痕量物质检测技术之一。然而,多数荧光敏感材料存在聚集荧光淬灭(ACQ)效应和光漂白现象,使得满足实际应用要求的荧光传感材料并不多见。这限制了荧光敏感材料在气体检测方面的应用,亟待开发用于气体传感的新型高性能敏感材料。针对薄膜有机荧光探针材料面临的固态荧光量子效率差、光稳定性差等问题,研究人员将有机荧光客体搭载到金属有机框架(MOF)中,开发了一种对气体分析物具有高灵敏度、高选择性、高稳定性的新型主客体式薄膜荧光气体传感器,为构建满足不同需求的薄膜荧光传感器提供了灵活的方法。薄膜荧光传感器在气体传感领域发挥着至关重要的作用。然而,由于聚集引起的淬灭(ACQ)效应和光漂白,实际应用中的荧光传感材料受到限制。该工作以ACQ分子Me4BOPHY-1作为被封装有机客体,采用简单的固相合成方法嵌入金属有机框架ZIF-8中,通过调整负载比例调节其荧光发射特性。MOFs(ZIF-8)为客体分子提供了各种纳米空腔,从而减少了荧光分子的自聚集,有效克服Me4BOPHY-1的ACQ效应。负载不同比例的客体后,分子的固态荧光量子效率从0.76%最高提升到19.72%,从而使其能够在 3 秒的快速响应时间内实现气体传感,检测限低至 1.13 ppb。进一步,研究实现了对神经毒剂沙林的模拟物氯磷酸二乙酯的气相识别。MEMS悬臂梁吸附研究表明,主客体嵌入式MOF传感器对待测气体的预富集赋予了探针优异的气体传感能力,响应时间可达3 s,检测限低至1.13 ppb。MOF的笼化效应提高了对于分析物的选择性,Me4BOPHY-1@ZIF-8对干扰性气体HCl的响应明显变弱,而这在以前的文献报道中是不可避免的。此外,有机金属框架结构的“笼化效应”还确保了传感器良好的光稳定性和热稳定性。有机荧光分子的热分解温度从200 ℃升至527 ℃,且在激发光波段的激光持续4800 s的照射下仍能保持初始荧光强度。因此,主客体设计策略提供了一种对神经毒素分析物具有高 3S(灵敏度、选择性和稳定性)的薄膜荧光气体传感器。相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金,以及上海市科学技术委员会等的支持。
  • “金刚石薄膜电极式海洋盐度传感器研制与应用”获2022年度青岛市科技进步一等奖
    8月22日上午,青岛市委、市政府召开全市科技创新大会,深入学习贯彻习近平总书记关于科技创新的重要论述,认真落实全省科技创新大会精神,总结成绩,表彰先进,研究部署我市科技创新工作。市委书记陆治原出席会议,为市科学技术最高奖获得者颁奖并讲话,市委副书记、市长赵豪志主持,市人大常委会主任王鲁明出席。大会宣读了《青岛市人民政府关于2022年度青岛市科学技术奖励的决定》。2022年度青岛市共授予科学技术最高奖1人,自然科学奖10项(一等奖3项、二等奖7项),技术发明奖3项(一等奖1项、二等奖2项),科技进步奖105项(一等奖22项、二等奖83项),国际科学技术合作奖1人。山东省科学院海洋仪器仪表研究所作为第一完成单位共获市科学技术奖4项,其中科技进步一等奖2项(全市共22项),二等奖2项;获奖数量创历史新高。   “山东省科学院海洋仪器仪表研究所海洋仪器装备成果转化卓越贡献团队”荣获2022年度青岛市科技进步奖科技成果转化卓越贡献个人(团队)类一等奖(全市共3项)。该奖项体现了研究所在科技成果转化工作的突出成绩和社会贡献。近年来,研究所通过不断探索创新,牵头建设国家海洋技术转移中心海洋仪器领域分中心、国家海洋监测装备产业技术创新战略联盟、青岛市海洋监测装备创新创业共同体,加入了青岛市科技创新服务机构库,构建了从市场技术需求对接、专利布局与保护、成果中试、成果推广应用、成果产业化等全链条技术服务体系;打造了可复用可移植的科研机构成果转化模式;推动了系列具有自主知识产权的重大仪器装备产业化;成立产业化公司8家,总注册资本18457万元,社会资本投资5807万元,提供就业实习岗位28个,工作岗位上百个,已吸引就业人员70余人。   “金刚石薄膜电极式海洋盐度传感器研制与应用”荣获2022年度青岛市科技进步一等奖,彰显了团队在海洋盐度传感器领域的领先地位。该项成果由海洋功能薄膜材料与应用创新单元盖志刚研究员主持完成,突破了海洋盐度核心传感电极材料及其器件化“卡脖子”技术,建立了从金刚石薄膜敏感材料设计制备,到盐度传感器研制应用及系列化传感器市场化的国产化替代技术链条,形成了系列化的温盐深传感器产品,打造核心技术自主可控、国内唯一的金刚石薄膜温盐深传感器产品线,有力支撑了国家海洋立体监测网络建设和海洋强国战略。
  • 纳米薄膜材料制备技术新进展!——牛津大学也在用的薄膜沉积系统,有什么独特之处?
    一、纳米颗粒膜制备日前,由英国著名的薄膜沉积设备制造商Moorfield Nanotechnology公司生产的套纳米颗粒与磁控溅射综合系统在奥地利的莱奥本矿业大学Christian Mitterer教授课题组安装并交付使用。该设备由MiniLab125型磁控溅射系统与纳米颗粒溅射源共同组成,可以同时满足用户对普通薄膜和纳米颗粒膜制备的需求。集成了纳米颗粒源的MiniLab125磁控溅射系统 传统薄膜材料的研究专注于制备表面平整、质地致密、晶格缺陷少的薄膜,很多时候更是需要制备沿衬底外延生长的薄膜。然而随着研究的深入,不同的应用方向对薄膜的需求是截然不同。在表面催化、过滤等研究方向,需要超大比表面积的纳米薄膜。在这种情况下,纳米颗粒膜具有不可比拟的优势。而传统的磁控溅射在制备纯颗粒膜方面对于粒径尺寸,颗粒均匀性方面无法实现控制。气相沉积法、电弧放电法、水热合成法等在适用性、操作便捷性、与传统样品处理的兼容性等方面不友好。在此情况下,Moorfield Nanotechnology推出了与传统磁控溅射和真空设备兼容的纳米颗粒制备系统。不同条件制备的颗粒粒径分布(厂家测试数据)不同颗粒密度样品(厂家测试数据)纳米颗粒制备技术特点:▪ 纳米颗粒的大小1 nm-20 nm可调;▪ 多可达3重金属,可共沉积,可制备纯/合金颗粒;▪ 材料范围广泛,包括Au、Ag、Cu、Pt、Ir、Ni、Ti、Zr等▪ 拥有通过控制气氛制造复合纳米粒子的可能性(类似于反应溅射)▪ 的纳米颗粒层厚度控制,从亚单层到三维纳米孔▪ 纳米颗粒结构——结晶或非晶、形状可控纳米颗粒膜的应用方向:▪ 生命科学和纳米医学: 癌症治疗、药物传输、抗菌、抗病毒、生物膜▪ 石墨烯研究方向:电子器件、能源、复合材料、传感器▪ 光电研究:光伏研究、光子俘获、表面增强拉曼▪ 催化:燃料电池、光催化、电化学、水/空气净化▪ 传感器:生物传感器、光学传感器、电学传感器、电化学传感器 二、无机无铅光伏材料下一代太阳能电池的大部分研究都与铅-卤化物钙钛矿混合材料有关。然而,人们正不断努力寻找具有类似或更好特性的替代化合物,想要消除铅对环境的影响,而迄今为止,这种化合物一直难以获得。因此寻找具有适当带隙范围的无铅材料是很重要的,如果将它们结合起来,就可以利用太阳光谱的不同波长进行发电。这将是提高未来太阳能电池效率降低成本的关键。近期,牛津大学的光电与光伏器件研究组的Henry Snaith教授与Benjamin Putland博士研究了具有A2BB’X6双钙钛矿结构的新型无机无铅光伏材料。经过计算该材料具有2 eV的带隙,可用做光伏电池的层吸光材料与传统Si基光伏材料很好的结合,使光电转换效率达到30%。与有机钙钛矿材料相比,无机钙钛矿材料具有结构稳定使用寿命更长的优势。而这种新材料的制备存在一个问题,由于前驱体组分的不溶性和复杂的结晶过程容易导致非目标性的晶体生长,因此难以通过传统的水溶液法制备均匀的薄膜。Benjamin Putland博士采用真空蒸发使这些问题得以解决。使用Moorfield Nanotechnology的高质量金属\有机物热蒸发系统,通过真空蒸发三种不同的前驱体,研究人员成功沉积制备出了所需要的薄膜。真空蒸发具有较高的控制水平和可扩展性,使得材料的工业化制备成为可能。所制备的薄膜在150℃退火后,XRD图。所制备的薄膜在150℃退火后,表面SEM图 三、Moorfield 薄膜制备与加工系统简介Moorfield Nanotechnology是英国材料科学领域高性能仪器研发公司,成立二十多年来专注于高质量的薄膜生长与加工技术,拥有雄厚的技术实力,推出的多种高性能设备受到科研与工业领域的广泛好评。高精度薄膜制备与加工系统 – MiniLab旗舰系列和nanoPVD台式系列是英国Moorfield Nanotechnology公司经过多年技术积累与改进的结晶。产品的定位是配置灵活、模块化设计的PVD系统,可用于高质量的科学研究和中试生产。设备的功能和特点:▪ 蒸发设备:热蒸发(金属)、低温热蒸发(有机物)、电子束蒸发▪ 磁控溅射:直流&射频溅射、共溅射、反应溅射▪ 兼容性:可与手套箱集成、满足特殊样品制备▪ 其他功能设备:二维材料软刻蚀、样品热处理▪ 设备的控制:触屏编程式全自动控制
  • 基于Pμ SL 3D打印的导电点阵结构用于多模态传感器
    介观尺度(10μm-1mm)的3D点阵结构为新应用领域提供了最佳的几何结构,例如轻质力学超材料、生物打印组织支架等。其周期性、多孔的内部结构为调谐3D点阵结构对力、热、电以及磁场的多功能响应提供了机会。借助这种结构优势,多材料3D点阵结构可用于实现器件的多功能性。由于传统微加工技术在复杂三维结构制造方面的局限性,而3D打印技术在制备复杂三维结构方面可较好的克服这一局限性。目前,研究人员基于挤压成型、立体光刻(SLA)等3D打印技术制备了金属点阵或者复合材料点阵实现结构的功能化。但是这些方法打印分辨率比较低,挤压成型制备的点阵需要高温烧结处理,工艺比较繁琐。面投影微立体光刻(PμSL) 3D打印技术具有超高的精度,可以实现介观尺度3D聚合物点阵结构的制备。纳米薄膜可以利用表面驱动的静电对化学吸附和物理吸附的敏感性而被用于化学和生物传感领域。因此,基于PμSL技术,通过纳米薄膜与3D聚合物点阵结构的集成化可以实现介观尺度传感器件的制备。近日,美国达特茅斯学院William J. Scheideler课题组基于面投影微立体光刻(PμSL) 3D打印技术结合原子层沉积技术(ALD)制备了多功能3D电子传感器。该团队基于摩方精密(BMF)超高精度光固化3D打印机 microArch S240打印了3D点阵结构,结构表面光滑,有利于电子薄膜的均匀沉积(图1)。采用原子层沉积技术先在聚合物点阵表面低温沉积一层Al2O3晶种层,然后再均匀沉积一层导体(SnO2,ZnO : Al)和半导体(ZnO)的金属氧化物薄膜材料,从而实现3D打印聚合物到多功能3D电子器件的转变(图2)。其中,Al2O3晶种层可以促进导电薄膜在聚合物点阵表面的生长。图1. 基于PμSL 技术制备的3D导电点阵结构 图2. 金属氧化物在3D打印点阵结构上的生长图3. 金属氧化物包覆的3D打印八面体点阵的电学性能图4. 3D导电点阵结构的传感性能 3D导电点阵结构电学性能的测试表明金属氧化物薄膜厚度、3D网络结构以及生长温度等均可影响结构的导电性能;同2D结构相比,3D导电点阵结构具有更大的比表面积,为电流传导提供更多的平行通道,因此,该结构的导电性能明显增强。研究结果发现,八面体导电点阵具有高比表面积、高理论预测电导率和热导率,因此研究者将其用于多模态传感器进行传感性能的研究并进行验证。结果表明3D几何结构不仅提高了传感器的灵敏度,而且增强了传感器对化学、热以及机械刺激的响应。该研究成果表明3D导电点阵结构在植入式生物传感器、3D集成微机电系统等介观尺度器件方面具有巨大的应用潜力,以“Transforming 3D-printed mesostructures into multimodal sensors with nanoscale conductive metal oxides”为题发表在Cell Reports Physical Science上。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2022.100786官网:https://www.bmftec.cn/links/10
  • 柔性温度传感器实现高温测量新突破
    近年来,各大品牌的折叠屏手机、柔性可穿戴电子等智能设备层出不穷,成为行业热点。作为柔性电子设备的重要组成部分,柔性传感器用以测量温度,反映人体的各项指标。现有的柔性薄膜温度传感器受柔性衬底、敏感材料等限制,难以实现高温物理场的温度测量。因此,如何继承柔性薄膜传感器优势,实现柔性薄膜传感器在高温环境下的应用是一个值得关注的问题。近日,来自微纳制造领域的一项最新研究成果,为柔性传感器突破高温应用瓶颈提供了新思路。西安交通大学机械工程学院精密工程研究所的刘兆钧博士、田边教授、蒋庄德院士及其合作团队首次制备出了具有良好温度敏感性的高温柔性温度传感器。相关成果发表于工程制造领域期刊《极端制造》。传统柔性温度传感器难以实现高温无损监测柔性传感器是指采用柔性材料制成的传感器,具有良好的柔韧性、延展性,甚至可自由弯曲、折叠,而且结构形式灵活多样,可根据测量条件的要求任意布置,能够非常方便地对复杂表面进行检测。在可穿戴方面,柔性的电子产品适合“人体不是平面”的生理特性,因此更易于测试皮肤的相关参数,其可将外界的受力或受热情况转换为电信号,传递给机器人的电脑进行信号处理,从而实时精准地监测出人体各项指标。“柔性薄膜温度传感器能变形、易附着、轻薄等优点受到了研究人员的广泛关注。”田边说,“热电偶式传感器以结构简单、动态响应快、便于集中控制等优点脱颖而出。”结合二者优势,热电偶式柔性薄膜温度传感器应运而生。“温度传感器主要由两部分组成,由两种不同材料制成的温度敏感层和柔性基板。温度敏感层常由金属以及金属化合物组成,柔性基材则选择已经商业化的聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺等高分子聚合物材料。”田边表示。实际上,柔性传感器的优势使其能运用到多个领域当中,除了可穿戴设备,柔性传感器还在医疗电子、环境监测等领域显示出很好的应用前景。然而,现有的柔性薄膜温度传感器受柔性衬底、温度敏感材料等限制,难以在高温环境场中工作,更无法实现功能化应用。“因为柔性基板的熔点通常低于400℃,在高温环境中发生碳化后会变脆、变硬,因此,很难在高温环境下使用现有的柔性温度传感器。这一点也限制了它们在航空航天、钢铁冶金和爆炸损伤检测等极端环境中的应用。”田边解释道。“现有的高温温度测量手段受限于设备尺寸大、需要破坏结构、破坏气流场、受环境干扰等,难以实现对温度场的无损实时温度监测。”博士生刘兆钧补充道。因此,如何继承柔性薄膜传感器的优势,实现柔性薄膜传感器在高温环境下的安装与应用是亟须解决的关键问题。突破多项柔性温度传感器测量瓶颈为了突破柔性温度传感器的温度测量瓶颈,田边教授团队创新性地选择了具有宽温域的铝硅氧气凝胶毡作为温度传感器的柔性基板。由于柔性基板表面不均匀、粗糙度较大,难以通过传统的微纳制造工艺实现薄膜沉积与功能化,因此团队选用了丝网印刷技术制备厚膜以克服上述困难。在制备传感器的实际操作中,田边、刘兆钧等人使用有机黏合剂混合功能粉末完成浆料配置,利用高温热处理的方法去除薄膜中的多余有机物,如环氧树脂、松油醇等。同时,团队还针对不同应用表面,基于柔性材料可变形、可共形的优势,实现了功能薄膜的特定曲面化制备。“就像球鞋设计者根据球星脚底的尺寸大小来制定码数一样,这种‘独家订制’能有效解决一些问题。”田边表示,这样制备好的柔性温度传感器能够贴附于不同曲率曲面,例如叶片等。同时,其也具有超薄、超轻等优点。这项研究首次实现柔性传感器在零下190℃至零上1200℃这一极广的温度范围内工作,测试灵敏度也达到了可观的226.7微伏每摄氏度(μV/℃)。这是现有所有柔性温度传感器难以实现的。扩大柔性传感器的工作温域,为柔性传感开拓了更广阔的应用领域,它在探险排难、航空航天、钢铁冶金等领域将呈现出巨大的应用潜力。在被问及新型柔性传感器何时能够实现实际应用时,蒋庄德表示:“我们团队的研究人员对制备的柔性温度传感器已经进行了多种实验室级测试与实际测试。其中,包括对航模发动机的尾喷温度进行实时监控,小型物理爆炸场爆炸瞬时温度测量以及对坩埚中金属熔化过程进行温度监测等。传感器在整个测试过程都表现出了优异的测温能力。”在蒋庄德看来,科技发展的目标始终围绕造福人类。他指出:“我们根据柔性温度传感器极轻、极薄的特点,创新性地将其应用于智能穿戴设备,如传感器与环保透明面罩相结合设计出的智能口罩,实现对人体呼吸状态的实时监测,有望惠及长期独居旅行者和慢性病患者。我们的科研成果可以给人们的生活带来便捷,这也让科研有了‘温度’。”目前,柔性传感器许多技术仍停留在研究阶段,柔性传感器产业链整体能力亟待增强。就技术本身而言,传感器本身的稳定性、耐磨损性等还需要进一步提高。而从整个产业链的配套来说,柔性电路、柔性存储,以及软硬连接等环节也需要跟进步伐。在未来,团队也期望将制备的柔性传感器进一步优化,实现飞机表面、涡轮叶片等国之重器上的温度测量,为我国科技进步添砖加瓦。
  • 机械接触式塑料薄膜测厚仪如何实现多点测试
    在塑料薄膜的生产与质量控制中,准确测量薄膜的厚度是至关重要的环节。机械接触式塑料薄膜测厚仪以其高精度、高可靠性和自动化程度,成为了行业内的首选工具。本文将深入探讨机械接触式塑料薄膜测厚仪如何实现多点测试,从原理、操作到应用进行全面解析。一、机械接触式测厚仪的基本原理机械接触式塑料薄膜测厚仪主要由测量传感器和测量电路组成,其工作原理基于机械接触式测量技术。测量过程中,传感器与薄膜表面直接接触,通过感受薄膜厚度的变化并转化为电信号输出,再由测量电路进行处理和分析,最终得出精确的薄膜厚度值。这种测量方式具有高精度和稳定性,能够有效避免因非接触式测量可能带来的误差。二、多点测试的必要性在塑料薄膜的生产过程中,由于原料、工艺、环境等多种因素的影响,薄膜的厚度可能会存在不均匀性。为了确保薄膜的质量,需要对不同位置进行多点测试,以获取全面的厚度数据。多点测试不仅有助于提高测量的准确性,还能及时发现生产过程中的问题,为工艺调整提供数据支持。三、实现多点测试的具体步骤1. 设备准备与检查首先,确保机械接触式塑料薄膜测厚仪电量充足或已正确连接电源,检查外观是否完好,显示屏是否清晰可见。同时,根据被测材料的类型和特性,选择合适的测量探头。对于塑料薄膜,通常选用接触面积为50mm² 的探头,以确保测量的准确性。2. 样品准备与摆放被测样品表面应平整、无污垢、油脂、氧化层或其他可能影响测量精度的杂质,确保表面干燥且无残留物。将截取好的薄膜样品平整地铺放在测量台面上,保持试样整洁、干净、平整无褶皱。为了进行多点测试,可以通过人为挪动试样,选择不同位置进行测试。3. 设定测试参数机械接触式塑料薄膜测厚仪通常具有自动化程度高的特点,用户可以根据需要设定进样步距、测量点数和进样速度等参数。在多点测试中,可以根据样品的尺寸和测试要求,合理设定这些参数,以确保测试的全面性和准确性。4. 进行多点测试启动测厚仪后,测量头会在机械装置的驱动下,按照预设的进样步距和速度,自动或手动地移动到薄膜样品的不同位置进行测试。每次测量时,传感器都会与薄膜表面紧密接触,瞬间捕捉并记录下该点的厚度数据。同时,测厚仪内部的测量电路会实时处理这些电信号,转换成直观的厚度值显示在屏幕上。5. 数据记录与分析完成多点测试后,测厚仪通常会提供数据记录功能,用户可以将所有测试点的厚度数据保存下来,以便后续的数据分析。通过对比不同位置的厚度值,可以评估薄膜的均匀性,并识别出潜在的厚度偏差区域。此外,一些高级测厚仪还具备数据分析软件,能够自动生成厚度分布图、统计报告等,帮助用户更直观地了解薄膜的质量状况。6. 结果反馈与工艺调整基于多点测试的结果,生产人员可以及时发现薄膜生产过程中的问题,如原料配比不当、挤出机温度控制不准确等。针对这些问题,可以迅速调整生产工艺参数,如改变挤出速度、调整模具间隙等,以改善薄膜的厚度均匀性。同时,这些测试数据也为后续的产品质量控制和工艺优化提供了宝贵的参考依据。综上所述,机械接触式塑料薄膜测厚仪通过其高精度、高可靠性和自动化程度,实现了对塑料薄膜的多点测试。这一技术的应用,不仅提高了薄膜厚度测量的准确性和效率,还促进了生产工艺的改进和产品质量的提升。在未来的发展中,随着技术的不断进步和创新,机械接触式塑料薄膜测厚仪将在更多领域发挥重要作用,为塑料薄膜行业的发展贡献更多力量。
  • 微纳加工薄膜应力检测的国产化破局
    1.为什么要检测薄膜应力?薄膜应力作为半导体制程、MEMS微纳加工、光电薄膜镀膜过程中性能测试的必检项,直接影响着薄膜器件的稳定性和可靠性,薄膜应力过大会引起以下问题:1.膜裂;2.膜剥离;3.膜层皱褶;4.空隙。针对薄膜应力的定量化表征是半导体制程、MEMS微纳加工、光电薄膜制备工艺流程中品检、品控和改进工艺的有效手段。(见图一)图一、薄膜拉/压内应力示意图(PIC from STI 2020: Ultraviolet to Gamma Ray, 114444N)2.薄膜应力测试方法及工作原理目前针对薄膜应力测试方法主要有两种:X射线衍射法和基片轮廓法。前者仅适用于完全结晶薄膜,对于纳米晶或非晶薄膜无法进行准确定量表征;后者几乎可以适用于所有类型的薄膜材料。关于两种测试方法使用范围及特点,请参考表一。表一、薄膜应力测试方法及特点测试方法适用范围优点局限X射线衍射法适用于结晶薄膜1.半无损检测方法;2.测量纯弹性应变;3.可测小范围表面(φ1-2mm)。1.织构材料的测量问题;2.掠射法使射线偏转角度受限;3.X射线应力常数取决于材料的杨氏模量E;4.晶粒过大、过小影响精度。基片轮廓法几乎所有类型的薄膜材料激光曲率法:1.非接触式/ 无损;2.使用基体参数,无需薄膜特性参数;3.大面积测试范围、快速、简单。1.要求试样表面平整、反射;2.变形必须在弹性范围内;3.毫米级范围内平均应力。探针曲率法(如台阶仪):1.使用基体参数,无需薄膜特性参数;2.微米级微区到毫米级范围。1.接触式/有损;2.探针微米级定位困难导致测量数据重复性不够好。速普仪器自主研发生产的FST5000薄膜应力测量仪(见图二)的测试原理属于表一中的激光曲率法,该技术源自于中国科学院金属研究所和深圳职业技术学院相关研究成果转化(专利号:CN204854624U;CN203688116U;CN100465615C)。FST5000薄膜应力测量仪利用光杠杆测量系统测定样片的曲率半径,参见图三FST5000薄膜应力测量仪技术原理图。其中l和D分别表示试片(Sample)和光学传感器(Optical Detector)的移动距离, H1和H2分别表示试片与半透镜(Pellicle Mirror),以及半透镜与光学传感器之间的光程长。 图二、速普仪器FST5000薄膜应力测量仪示意图图三、FST5000薄膜应力测量仪技术原理图3.速普仪器FST5000薄膜应力测量仪技术特点及优势a.采用双波长激光干涉法,利用Stoney公式获得薄膜残余应力。该方法是目前市面上主流测试方法,包括美、日、德等友商均采用本方法,我们也是采用该测量方法的国内唯一供应商。并且相较于进口友商更进一步,速普仪器研发出独特的光路设计和相应的算法,进一步提高了测试精度和重复性。通过一系列的改进,使我们的仪器精度在国际上处于领先地位。(参考专利:ZL201520400999.9;ZL201520704602.5;CN111060029A)b.自动测量晶圆样品轮廓形貌、弓高、曲率半径和薄膜应力分布。我们通过改进数据算法,采用与进口友商不同的软件算法方案,最终能够获得薄膜应力面分布数据和样片整体薄膜应力平均值双输出。(参考中国软件著作权:FST5000测量软件V1.0,登记号:2022SR0436306)c.薄膜应力测试范围:1 MPa-10 GPa,曲率半径测试范围:2-20000m。基于我们多年硬质涂层应力测试经验,以及独特的样品台设计和持续改进的算法,FST5000薄膜应力测量仪可以实现同一台机器测试得到不同应用场景样品薄膜应力。具体而言,不但可以获得常规的小应力薄膜结果(应力值<1GPa,曲率半径>20m),同时我们还能够测量非常规小曲率半径/大应力数值薄膜(应力值>1GPa,曲率半径<20m)。目前即使国外友商也只能做到小应力测试结果输出。d.样品最大尺寸:≤12英寸,向下兼容8、6、4、2英寸。FST5000薄膜应力测量仪能够实现12英寸以下样品测试,主要得益于我们独特的样品台设计,光路设计及独特的算法,能够实现样品精准定位和数据结果高度重复性。(参考专利:ZL201520400999.9;ZL201520704602.5;CN111060029A)e.样品台:电动旋转样品台。通过独特的样品台设计,我们利用两个维度的样品运动(Y轴及360°旋转),实现12英寸以下样品表面全部位置覆盖及精准定位。(参考专利:ZL201520400999.9)f.样品基片校正:可数据处理校正原始表面不平影响(对减模式)。通过分别测量样品镀膜前后表面位形变化,利用原位对减方式获得薄膜残余应力面型分布情况。同样得益于我们独特的样品台设计和光路设计,保证镀膜前后数据点位置一一对应。4.深圳市速普仪器有限公司简介速普仪器(SuPro Instruments)成立于2012年,公司总部位于深圳市南山高新科技园片区,目前拥有北京和苏州两个办事处。速普仪器是国家高新技术企业和深圳市高新技术企业。公司拥有一群热爱产品设计与仪器开发的成员,核心团队来自中国科学院体系。致力于材料表面处理和真空薄膜领域提供敏捷+精益级制备、测量和控制仪器,帮助客户提高产品的研发和生产效率,以及更好的品质和使用体验。速普仪器宗旨:致力于材料表面处理和真空薄膜领域提供一流“敏捷+精益”级制备、测量和控制仪器。速普仪器核心价值观:有用有趣。
  • 纳米级量子传感器实现高清成像
    日本东京大学科学家最近利用六方氮化硼二维层中的硼空位,首次完成了在纳米级排列量子传感器的精细任务,从而能够检测磁场中的极小变化,实现了高分辨率磁场成像。氮化硼是一种含有氮和硼原子的薄晶体材料。氮化硼晶格中人工产生的自旋缺陷适合作为传感器。(a)六方氮化硼中的硼空位缺陷。空位充当用于磁场测量的原子大小的量子传感器,对磁场敏感,像一个纳米“磁针”。(b)量子传感器纳米阵列的光致发光。通过分析响应微波的光致发光强度的变化,研究人员可测量每个传感器点的磁场。图片来源:东京大学研究团队研究团队在制作出一层薄的六角形氮化硼薄膜后,将其附着在目标金丝上,然后用高速氦离子束轰击薄膜,这样就弹出了硼原子,形成了100平方纳米的硼空位。每个光点包含许多原子大小的空位,它们的行为就像微小的磁针。光斑距离越近,传感器的空间分辨率就越好。当电流流经导线时,研究人员测量每个点的磁场,发现磁场的测量值与模拟值非常接近,这证明了高分辨率量子传感器的有效性。即使在室温下,研究人员也可检测到传感器在磁场存在的情况下自旋状态的变化,从而检测到局部磁场和电流。此外,氮化硼纳米薄膜只通过范德华力附着在物体上,这意味着量子传感器很容易附着在不同的材料上。高分辨率量子传感器在量子材料和电子设备研究中具有潜在用途。例如,传感器可帮助开发使用纳米磁性材料作为存储元件的硬盘。原子大小的量子传感器有助于科学家对人脑进行成像、精确定位、绘制地下环境图、检测构造变化和火山喷发。此次的纳米级量子传感器也将成为半导体、磁性材料和超导体应用的“潜力股”。
  • 三星开发CMOS超光谱图像传感器,有望成为光谱成像的新平台
    光谱仪在材料分析、天文学、食品化学以及医学诊断等许多领域都有应用。市场需求正在迅速增长,但光谱仪的尺寸阻碍了其在更广泛领域的普及。因此,市场急需高性能的紧凑型光谱仪,不断缩小光谱传感器尺寸已成为当前的研究热点。为了使光谱仪小型化,已经进行了各种尝试,例如传统的色散方法、傅里叶变换干涉技术(FTI),以及使用带有随机滤波器阵列和窄带通滤波器的探测器等。与色散和傅里叶变换干涉系统相比,滤波器阵列与探测器的集成,由于无需长光路和光学元件的精确对准来获得高分辨率而具有优势。此外,将滤波器阵列与电荷耦合器件(CCD)或CMOS图像传感器(CIS)等探测器集成,可以通过单次捕捉二维图像实现高光谱成像。特别是,与随机滤波器方案相比,窄带通滤波器阵列的集成无需进行后处理分析。然而,为了获得高分辨率需要大量的信道,意味着更复杂的制造工艺,例如蚀刻和沉积,因为每个信道都需要不同厚度的薄膜。为了解决这个问题,有研究使用组合蚀刻技术来制造多信道。业界对光谱仪中使用的窄带通滤波器的谐振结构进行了研究,但大多数研究仅限于改变电介质多层膜的厚度,以形成不同波长和品质因数的光学腔。这对于器件的大规模生产很麻烦,因为它需要过多的电介质沉积、蚀刻和光刻步骤,尤其是在像素尺寸级别的制造工艺。据麦姆斯咨询介绍,三星高级技术研究所光子器件实验室的Jaesoong Lee及其同事通过将被称为超表面的亚波长纳米结构集成到直接位于CMOS图像传感器顶部的带通滤波器阵列中,开发出了一种紧凑型超光谱(meta-spectral)图像传感器。由于窄带通滤波是通过亚波长光栅结构而不是通过改变层的厚度来调谐的,因此所有信道都可以通过一步光刻工艺制造。这种方案简化了制造,并且与CMOS工艺完全兼容。这种紧凑型超光谱图像传感器具有窄带高效率、与相邻信道的低串扰和高光谱分辨率。利用该器件,研究人员从波长混合图像中获得了高光谱图像。超光谱图像传感器示意图超光谱图像传感器制造研究人员在CMOS图像传感器晶圆(三星S5K4E8)上采用标准的洁净室工艺(包括PECVD和干法蚀刻)制作了超表面带通滤波器阵列。首先,研究人员为底部介质反射器沉积了多层硅和二氧化硅;然后利用电子束光刻定义纳米柱阵列;再使用电感耦合等离子体反应离子刻蚀(ICP-RIE)形成纳米柱阵列,并再次沉积二氧化硅以填充纳米柱之间的间隙;然后进行化学机械抛光(CMP)工艺,以平整二氧化硅顶面;最后,为顶部反射器沉积了一层由硅和二氧化硅制成的多层膜。超光谱图像传感器制造过程示意图高光谱成像为了验证演示其高光谱成像性能,研究人员拍摄了由3 x 5颗多波长LED组成的LED面板的光谱图像。每颗LED可以发射多个波长的组合,这些波长被选择以显示以下大写字母:770 nm显示“S”,810 nm显示“I”,850 nm显示“A”,950 nm显示“T”,如下图(a)底部所示。超光谱成像仪的高光谱成像演示作为概念证明,研究人员拍摄了一张所有LED都打开的面板照片,如上图(b)顶部所示。图像中的所有字母都无法区分,因为面板上的所有LED都已打开。通过将这个组合图像分成20个信道,如上图(b)底部所示,研究人员发现了隐藏的“SAIT”字母。在对应829.1 nm的信道11处,由于810 nm和850 nm LED的宽带发射,“I”和“A”被结合在一起。对于更长的波长(信道12和信道13),研究人员观察到字母“I”变得更模糊,而字母“A”变得更清晰。通过实验结果,研究人员证实了这款超光谱图像传感器具有良好的光谱成像性能。
  • 仪器情报,科学家表征开发了高性能MXene纳米片薄膜!
    【科学背景】钛碳化物(Ti3C2Tx)MXene纳米片由于其优异的机械性能和电导率,在航空航天和电子器件等领域显示出了广泛的应用前景,成为当前研究的热点。然而,将MXene纳米片有效地组装成宏观薄膜以应用于实际中却面临诸多挑战。现有的组装方法如真空过滤、刮刀涂布和空间限制蒸发法,尽管取得了一定的进展,但MXene薄膜的取向度和孔隙率仍然难以令人满意,导致其力学性能未能完全发挥。针对这些问题,北京航空航天大学的程群峰教授团提出了利用液态金属(LM)和细菌纤维素(BC)依次桥接MXene纳米片的新方法。通过此方法,LM纳米粒子有效地减少了薄膜中的空隙,而BC提供的氢键和LM的配位键显著增强了MXene纳米片之间的界面相互作用。结果表明,所制备的LBM薄膜不仅具有超强的拉伸强度,还具有优异的电磁屏蔽性能。【科学图文】 图1:LBM薄膜的制备原理及表征。图2. LBM薄膜的界面相互作用表征。图3. LBM薄膜的力学性能和断裂机理。图4. 电磁干扰屏蔽效能的表现。【科学结论】本研究通过利用液态金属(LM)和细菌纤维素(BC)依次桥接钛碳化物(Ti3C2Tx)MXene纳米片,成功制备了超强的宏观LBM薄膜,为解决MXene纳米片组装中的关键问题提供了新的思路和方法。传统方法中,MXene薄膜常面临取向度不足、空隙多等挑战,限制了其在实际应用中的性能表现。LM纳米粒子的引入显著减少了薄膜的空隙率,而BC提供的氢键和LM提供的配位键则加强了MXene纳米片之间的界面相互作用,进一步提高了薄膜的应力传递效率。此外,新方法不仅改善了MXene薄膜的结构完整性,还赋予了LBM薄膜优异的电磁屏蔽性能,拓展了其在电子器件和航空航天等领域的潜在应用。这一研究不仅为MXene纳米片的可控组装提供了新的科学方法,也为其他二维纳米片材料的高效利用提供了借鉴。未来的研究可以进一步探索LM和BC在其他二维材料组装中的应用潜力,推动这些材料在能源存储、传感器和可穿戴设备等领域的广泛应用。文献信息:https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado4257
  • 快讯!MOTUS波浪传感器成功整合到大型浮标平台
    背景在恶劣环境中的设施将大大增加对气象海洋学参数信息的需求。处于这些环境中的操作员们希望能减少安装的传感器平台数量以提升效率。欧洲大型传感器平台的一家主要制造商选择与我们合作,结合利用 Aanderaa MOTUS 波浪传感器与 Aanderaa 多普勒流速剖面仪,以监控海浪和洋流。通过联合激光雷达与其他传感器,我们致力于为最终用户提供完整的解决方案以实现高质量的气象海洋学监控。MOTUS 波浪传感器MOTUS 波向传感器的产品经理 Stig B. Øen 为我们介绍了更多有关 MOTUS 传感器的最新动态:针对来自 MOTUS 传感器用户和 MOTUS 浮标用户的反馈,我们始终用心倾听并积极响应,为此我们专门对传感器进行了升级:添加了一些基于竖向时间序列位移的波浪参数,并新增了 NMEA AIS 模式。MOTUS 传感器中的新增参数包括:平均波周期 T1/3;有效波高 H1/10;平均波周期 T1/10波;高 H1/1;平均波周期 T1/1;参考东向和北向水平时间序列,可配置为 2Hz 或 4Hz 采样。有关 MOTUS 波浪传感器的参数,请查阅数据表。MOTUS 适用于不同尺寸的浮标为了测量海浪特征,在理想情况下,传感器平台应完美地跟随水面运动。如果未应用补偿,则 MOTUS 传感器会根据安装位置的竖向平台位移计算波高。波向则基于水平浮标位移的方向。为了在众多不同类型的浮标中脱颖而出,MOTUS 传感器提供以下补偿功能。偏心补偿:在不同形状的大型浮标的旋转原点处安装传感器通常难度较大。通过向传感器提供其安装位置相对于旋转原点的信息并激活传感器偏心补偿功能,可以补偿误差。浮标响应/传递函数:如果浮标无法满足在所有频率下均理想地跟随水面,则可以通过激活和修改浮标传递函数来补偿限制。Anderaa 开发了一款简单工具,以帮助您了解不同尺寸形状浮标的期望阻尼因子。磁性:如果传感器受到电磁干扰,则可以将外部罗盘直接连接到 MOTUS 传感器。MOTUS 适用于海上风力/海上设施结合使用 Aanderaa 提供的海浪和洋流传感器与其他传感器(例如环境传感器和激光雷达),可为您提供完整的预研究平台和全面投产的海上风电场。MOTUS 传感器可在其内部完成对波浪参数的所有处理,通过实时/近实时输出基于频率和时间的参数,提供风浪和涌浪的全波频谱。对于海上风电场的运营来说,监控该区域的海浪将有助于确定是否将船只或技术人员派往现场、缩短停运时间,以及对健康、安全和环境保持高度关注。
  • 传感器行业未来关注的四大领域
    未来值得关注的四大领域  随着材料科学、纳米技术、微电子等领域前沿技术的突破以及经济社会发展的需求,四大领域可能成为传感器技术未来发展的重点。  一是可穿戴式应用。据美国ABI调查公司预测,2017年可穿戴式传感器的数量将会达到1.6亿。以谷歌眼镜为代表的可穿戴设备是最受关注的硬件创新。谷歌眼镜内置多达10余种的传感器,包括陀螺仪传感器、加速度传感器、磁力传感器、线性加速传感器等,实现了一些传统终端无法实现的功能,如使用者仅需眨一眨眼睛就可完成拍照。当前,可穿戴设备的应用领域正从外置的手表、眼镜、鞋子等向更广阔的领域扩展,如电子肌肤等。日前,东京大学已开发出一种可以贴在肌肤上的柔性可穿戴式传感器。该传感器为薄膜状,单位面积重量只有3g/m2,是普通纸张的1/27左右,厚度也只有2微米。  二是无人驾驶。美国IHS公司指出,推进无人驾驶发展的传感器技术应用正在加快突破。在该领域,谷歌公司的无人驾驶车辆项目开发取得了重要成果,通过车内安装的照相机、雷达传感器和激光测距仪,以每秒20次的间隔,生成汽车周边区域的实时路况信息,并利用人工智能软件进行分析,预测相关路况未来动向,同时结合谷歌地图来进行道路导航。谷歌无人驾驶汽车已经在内华达、佛罗里达和加利福尼亚州获得上路行使权。奥迪、奔驰、宝马和福特等全球汽车巨头均已展开无人驾驶技术研发,有的车型已接近量产。  三是医护和健康监测。国内外众多医疗研究机构,包括国际著名的医疗行业巨头在传感器技术应用于医疗领域方面已取得重要进展。如罗姆公司目前正在开发一种使用近红外光(NIR)的图像传感器,其原理是照射近红外光LED后,使用专用摄像元件拍摄反射光,通过改变近红外光的波长获取图像,然后通过图像处理使血管等更加鲜明地呈现出来。一些研究机构在能够嵌入或吞入体内的材料制造传感器方面已取得进展。如美国佐治亚理工学院正在开发具备压力传感器和无线通信电路等的体内嵌入式传感器,该器件由导电金属和绝缘薄膜构成,能够根据构成的共振电路的频率变化检测出压力的变化,发挥完作用之后就会溶解于体液中。  四是工业控制。2012年,GE公司在《工业互联网:突破智慧与机器的界限》报告中提出,通过智能传感器将人机连接,并结合软件和大数据分析,可以突破物理和材料科学的限制,并将改变世界的运行方式。报告同时指出,美国通过部署工业互联网,各行业可实现1%的效率提升,15年内能源行业将节省1%的燃料(约660亿美元)。2013年1月,GE在纽约一家电池生产企业共安装了1万多个传感器,用于监测生产时的温度、能源消耗和气压等数据,而工厂的管理人员可以通过iPad获取这些数据,从而对生产进行监督。超声波气象站集合了7个传感器,为工业生产提供了一流的天气监测信息,为预防一些灾害事件提供可靠信息,从而提高效率,降低和总的成本。  此外,荷兰壳牌、富士电机等跨国公司也都在该领域采取了行动。
  • 常见的温湿度传感器有哪些?
    过去的温湿度传感器都比较简单,而随着技术的成熟,科技的进步,如今温湿度传感器发展也是越来越好。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,所以温湿度一体的传感器就会相应产生。 温湿度传感器是指能将温度量和湿度量转换成容易被测量处理的电信号的设备或装置。 市场上的温湿度传感器一般是测量温度量和相对湿度量。结合目前市场上的传感器类型,即使是温湿度传感器,这一类型的传感器,还会分为很多种类,有很多的类型。当然它们的应用领域也是千差万别的。下面具体来看下湿度传感器的种类都有哪些?温湿度传感器按监测方法分有接触式和非接触式两种接触式: 接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触,又称温度计。温度计通过传导或对流达到热平衡,从而使温度计的示值能直接表示被测对象的温度。一般测量精度较高。在一定的测温范围内,温度计也可测量物体内部的温度分布。但对于运动体、小目标或热容量很小的对象则会产生较大的测量误差,常用的温度计有双金属温度计、玻璃液体温度计、压力式温度计、电阻温度计、热敏电阻和温差电偶等。非接触式: 它的敏感元件与被测对象互不接触,又称非接触式测温仪表。这种仪表可用来测量运动物体、小目标和热容量小或温度变化迅速(瞬变)对象的表面温度,也可用于测量温度场的温度分布。常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律,称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。温湿度传感器也分分体式和一体式两种,上面介绍了一体式,下面介绍分体式。分体式又温度传感器和湿度传感器组成。温度传感器通过感温元件来分类可以大致分成铂热电阻温度传感器、热电偶温度传感器、热敏电阻温度传感器三大类。1:铂热电阻温度传感器铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的,按0℃时的电阻值R(℃)的大小分为10欧姆(分度号为Pt10)和100欧姆(分度号为Pt100)等,测温范围均为-200~850℃。利用PT100铂热电阻作为感温元件的型号有铠装式、装配式、插座式、端面热电阻。主要应用了需要温度误差小的行业或者是精密仪器仪表。2:热电偶温度传感器热电偶是温度测量中常用的温度传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境,而且结实、价低,无需供电,也是便宜的。热电偶由在一端连接的两条不同金属线(金属A和金属B)构成,当热电偶一端受热时,热电偶电路中就有电势差。通过电势的变化来得出相应的温度变化。热电偶是简单和通用的温度传感器,但热电偶并不适合高精度的的测量和应用。3:热敏电阻由金属氧化物陶瓷组成,是低成本、灵敏度高的温度传感器。热敏电阻是用半导体材料, 大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。热敏电阻在两条线上测量的是温度, 有较好的精度,但它比热偶贵, 可测温度范围也小于热偶。一种常用热敏电阻在25℃时的阻值为5kΩ,每1℃的温度改变造成200Ω的电阻变化。注意10Ω的引线电阻仅造成可忽略的 0.05℃误差。它非常适合需要进行快速和灵敏温度测量的电流控制应用。尺寸小对于有空间要求的应用是有利的,但必须注意防止自热误差。湿度传感器的湿敏元件分为电阻式和电容式 两种。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和形形色色的电子式传感器法。
  • 宁波材料所发表文章表明碳基Janus薄膜在柔性智能设备中的应用
    Janus薄膜由于具有不对称的结构和独特的物理或化学性质,在传感、驱动、能源管理和先进分离等方面表现出了巨大的应用潜力。   其中,仿生柔性皮肤由于兼具灵敏感知、驱动和功能集成等特点,已经引起了人们广泛的研究兴趣。为实现这些特定的功能,需要选择合适的活性功能材料并以可控的方式形成不对称的结构。碳纳米材料由于具有优异的导电和导热性能、本征机械柔韧性、高化学和热稳定性、易于加工等优点,是一种极具应用前景的活性材料。   碳纳米材料和功能聚合物以可控方式进行不对称结合可以促进高性能传感、驱动和集成器件的设计,从而推动智能软体机器人的发展。因此,迫切需要对碳基Janus薄膜的设计原则进行全面总结,并深入讨论表面/界面结构和性能之间的关系,以指导其在柔性智能设备中的应用。   中国科学院宁波材料技术与工程研究所智能高分子材料团队陈涛研究员、肖鹏副研究员基于在碳基/高分子Janus薄膜的构筑及其柔性传感和驱动方面的长期研究基础,受邀在Accounts of Materials Research上发表题为“Carbon-based Janus Films Toward Flexible Sensors, Soft Actuators and Their Beyond”的综述文章(Acc. Mater. Res. 2023, DOI: https://doi.org/10.1021/accountsmr.2c00213), 系统总结了碳基Janus薄膜的制备策略、结构与性能关系以及传感和驱动及其一体化集成器件应用方面的研究进展,并对该领域的未来发展进行了展望。   在该综述中,作者首先讨论了几种常见的碳纳米材料(例如,碳纳米管、石墨烯、氧化石墨烯和还原氧化石墨烯、石墨和炭黑等)的基本性质和优缺点,以此来引导人们根据所需的性能和应用场景选择合适的材料。随后介绍了碳基Janus薄膜通用的制备策略,并根据制备过程中基底不同,将其分为固体支撑的物理和化学策略以及液体支撑的界面策略。其中,重点讨论了不同的设计原则和表面或界面结构以及性能之间的关系,以此来指导设计高性能器件。具有不对称功能耦合的碳基Janus薄膜进一步通过构建特殊表面微结构来实现高性能电子皮肤的开发,同时还能以支撑和自支撑构型用于非接触式感知。此外,由于碳纳米材料优异的光热转化以及湿度响应性能和聚合物层的功能可设计性,碳基Janus薄膜在高性能光热驱动、湿度驱动以及多刺激响应驱动器中取得了巨大进展。基于碳材料优异的导电和传感性能,碳基Janus薄膜还可以设计成自感知软体驱动器,极大推动了智能软体机器人的发展。   尽管碳基Janus薄膜在传感、驱动和一体化柔性器件的开发中得到了长足的发展,但仍然存在一些问题和挑战亟需解决。首先,碳纳米材料应用到植入式传感或驱动器件中时,需要考虑和生物相容性材料进行复合或者对器件进行封装来降低毒性风险。其次,为实现稳定的驱动和精确的传感信号反馈,需要进一步提高两相界面的结合强度。同时,赋予碳基Janus薄膜多功能性,例如自愈合、抗腐蚀、耐高温、抗冻等,以增强其在复杂、恶劣环境中的适应性。不仅如此,还需探索高效易得的方法以实现碳基Janus薄膜可控图案化,来构建高精度、定位传感器和可编程的多阶段驱动器。最后,为实现碳基Janus薄膜的大规模生产以及推动其在智能软体机器人中的发展,结合可扩展的界面制备策略和先进的打印以及卷对卷加工等技术似乎是一种不错的选择。   该论文得到了国家自然科学基金(52073295)、国家重点研发计划项目(2022YFC2805204、2022YFC2805202)、国家自然科学基金委中德交流项目(M-0424)、浙江(之江)实验室开放研究项目(No.2022MG0AB01)、中国科学院前沿科学重点研发项目(QYZDB-SSW-SLH036)、王宽诚教育基金(GJTD-2019-13)等项目的支持。基于先进制造技术构建碳基Janus薄膜用于传感、驱动及其一体化智能柔性器件
  • 豪迈集团海洋光学薄膜分部独立成新公司
    新公司成为豪迈集团健康光学与光子学部下属公司  微型光子学行业的领军人,海洋光学宣布旗下薄膜分部独立成为一家新公司,取名为海洋薄膜公司(www.oceanthinfilms.com ), 主要应用在科学、生物医药、国防、计量和娱乐行业,设计和制造获得专利的二向色滤光片及精密光学部件。     始创于1999年,海洋薄膜最初为海洋光学的分部,主要设计生产大量的二向色光学滤光片,用于根据波长选择性的光传输。这些精密光学滤光片及其他光学部件可整合到一些其它的应用上,例如可用于建筑及娱乐用安装的变色灯,可用于CCD相机及光谱成像等科学仪器,以及可用于国防目标命中系统。2008年11月,海洋薄膜收购了美国欧瑞康(Oerlikon)光学公司旗下的科罗拉多业务部门,这增强了海洋薄膜在生命科学、医疗和其他一些科学应用方面的光学部件及配件的供应能力。  海洋薄膜总裁费尔• 布什巴母(Phil Buchsbaum)说,“我们一直就被自己公司已有的挑战和机遇所激励。再加上收购欧瑞康为我们带来了额外的专业技术和生产能力,加之近期扩充了佛罗里达的生产设施,我们已经做好充分的准备立即开展工作,为各行各业生产新一代高品质的,具有创新性的光学元器件及薄膜产品。”  海洋薄膜位于美国科罗拉多,拥有110名雇员,并于近期扩充了其位于美国佛罗里达的生产设施。该团队使用高级光刻设备及真空淀积系统,为生产系统及原型光学系统提供模式化最优解决方案。  关于海洋光学——总部设在美国佛罗里达州的Dunedin市,是世界领先的光学感应解决方案供应商 - 提供光与物体相互作用的测量与解读的基本方法。加上海洋光学亚洲(中国)分部,海洋光学欧洲公司(荷兰)和Mikropack公司(德国),海洋光学自1989年以来在世界范围内销售了10万多台各种光谱仪。海洋光学的产品范围包括各种化学、生化传感器、分析测试仪器、光纤、样品池、采样附件、薄膜及光学元器件等。这些产品都广泛地被应用于医学和生物研究、环境监测、科学教育及娱乐灯光与展示等多种用途。海洋光学是豪迈集团公司下属的安全与探测部门的一个重要的子公司。
  • 光致发光和可穿戴传感器研究获进展
    人们对电子设备的便携性、多功能性和集成性的期待推动了可穿戴电子设备的快速发展。最近,摩擦电纳米发电机(TENGs)在能力收集、人机交互、医疗监测和自供电传感等方面引起了关注。遗憾的是,这类交互设备多由分隔的传感器和显示单元组成,因而总是需要一些笨重的设备或有线连接来将输出信号转换为人类易读出的形式。色彩提供了简单的传输信息的方法,其可调的颜色属性有望与传感器集成,为交互式信号的可视化开辟了新途径。金属卤化物钙钛矿具有特殊的光物理性质,为未来的可穿戴电子产品提供了新机会。然而,构建自供能、应变传感和显示等多功能特性一体化的光致发光传感系统是巨大的挑战。中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所轻量化实验室研究员李清文与项目研究员张其冲等,提出了高效窄光致发光金属卤化物固体的水合成策略,进一步将其应用于自供电的可穿戴式光致发光传感器。科研人员利用这一策略,仅使用水作为溶剂便制备了盐壳金属卤化物固体(具有高效和狭窄的绿色排放,PLQY为87.3%)。其中,KBr盐提供了一个富溴的环境来钝化钙钛矿的表面缺陷,且作为基质来提高其稳定性。该绿色环保的制备策略可用于制备无色水性油墨和柔性光致发光薄膜。另外,该固态化合物可作为聚乙烯醇(PVA)的填料,用于TENG中的高性能正摩擦材料,所制备的TENG的输出性能是原始TENG的2.3倍。研究进一步构建了电压响应范围为0-100kPa、响应时间为125ms的可穿戴光致发光传感器,以检测人体的各种运动。研究显示,运用简单的水蒸发结晶策略即可制备高发射窄半高峰宽的金属卤化物固体,巧妙地引入溴化钾盐使得难溶于水的溴化铅完全溶解在水中,不仅赋予了材料高量子产率,而且提升了产物光和热稳定性。得益于水蒸发结晶策略,前驱体水溶液可制备成水性墨水,通过与水性聚合物混合可以制备出柔性荧光薄膜,并可以通过喷墨打印技术打印相关的图案。作为概念验证,研究还构建了电压响应范围为0-100kPa,响应时间为125ms的可穿戴光致发光压力传感器,未来有望构建同时具有显示-传感一体化自供电集成器件,检测人体的各种运动。该研究为高发射的金属卤化物固体的合理设计提供了指导,并为扩展其在多功能可穿戴荧光传感器中的应用提供了参考。相关研究成果以Robust Salt-Shelled Metal Halide for Highly Efficient Photoluminescence and Wearable Real-Time Human Motion Perception为题,发表在Nano Energy上。研究工作得到中科院和江苏省青年基金项目的支持。该研究由苏州纳米所、华东理工大学、新加坡南洋理工大学、上海交通大学的科研人员合作完成。图1.固态盐壳金属卤化物的制备图2.固态金属卤化物的稳定性及其柔性应用图3.固态金属卤化物在传感领域的应用
  • 分场活动 | 精彩纷呈!MEMS与智能传感器技术专场在郑顺利召开!
    11月1日,MEMS与智能传感器技术专场活动在郑州国际会展中心成功召开。本次论坛邀请了众多权威学者,他们针对智能传感器行业发展存在的突出问题及薄弱环节,还有我国MEMS与智能传感器技术的核心竞争力进行了深度探讨。会议现场照片本次会议由中国科学技术协会、河南省人民政府作为主办单位,中国仪器仪表学会、河南省工业和信息化厅、智能传感器创新联盟、智能微系统教育部重点实验室、北京未来芯片技术高精尖创新中心、清华大学微米纳米技术研究中心承办,郑州市工业和信息化局、郑州高新技术产业开发区管理委员会、汉威科技集团股份有限公司协办。清华大学精仪系副系主任、研究员张高飞主持加拿大工程院院士、加拿大西安大略大学机械工程、材料工程及生物医学工程专业教授杨军通过视频致辞河南省工业和信息化厅总经济师毛郑建致辞中科院上海微系统所;研究员,重点实验室副主任李铁中科院上海微系统所研究员,重点实验室副主任李铁作了《仿生生物微纳传感器》主题报告。他首先介绍了仿生生物微纳传感器的研究背景,并且以蜘蛛为例,讲述了狭缝传感器的研发经过,指出仿生感知技术进入微纳、分子尺度阶段,并且涉及到了仿生学、材料学、传感器、微电子、计算机、人工智能、无线通信等学科技术领域。报告中主要介绍了仿生嗅觉传感器的硅纳米线材料,还分享了嗅觉生物敏感材料的选择方法、仿生光探测器机理及检测原理、石墨烯探测器的检测方法,报告内容环环相扣,全面清晰。国防科技大学,智能科学学院教授肖定邦国防科技大学,智能科学学院教授肖定邦先生作了《高性能微机电陀螺研究进展》主题报告。由于疫情原因,肖教授本人无法到场,但是他的线上分享也可谓是精彩绝伦,他先讲述了国外高性能微机电陀螺的研究进展情况,接下来就是核心内容蜂巢式微机电陀螺研究内容,报告中分享了蜂巢式MEMS敏感结构的优势、微半球谐振陀螺研究的结构创新设计和加工工艺创新,最后肖教授展示了微机电陀螺技术的发展趋势图,说明了微机电陀螺技术可能向环形、半环形发展的方向。清华大学副教授赵晓光清华大学副教授赵晓光先生作了《基于超材料的微机电传感器》主题报告。他先对超材料微机电的背景进行介绍,介绍中说到了超材料的单元结构设计及应用,他指出超材料对电磁场进场和光的调控,在医学成像中的应用有实际意义,并且指出量子学的进展也启发了超材料发展的进展。报告中还分享了超材料mems传感器的工作原理,介绍了基于超材料的太赫兹探测器、基于双层超表面的mem太赫兹调控器、单元结构独立可调的超材料、基于连续区束缚态的超高Q值、基于非线性超材料的非线性隔离器、智慧型超材料、可变性超材料,在报告最后,他还说到,超材料是一个比较新的概念、超材料模糊了材料与器械的边界,mems与超材料的结合支撑微系统及传感器相关领域的创新发展。东南大学教授,实验室常务副主任周再发东南大学教授,实验室常务副主任周再发先生作了《面向MEMS制造的薄膜材料和工艺参数在线测试技术》主题报告。他的报告主要从电学、热学、力学三个方面介绍了薄膜材料和工艺参数的测试内容,并且介绍了薄膜材料和工艺参数在线测试的两种方法,报告结尾详细阐述了二氧化硅薄膜介电伸缩系统测试方法及压力传感器设计的应用,这些内容对实际生产及应用都有很重要,而现场针对周教授的讲解也提出问题,周教授的回答给出了满意的答复。重庆大学教授温泉重庆大学温泉教授作了《微型集成扫描光栅微镜发展与应用》主题报告。报告首先讲述的是微光学器件的发展历史及应用,简单介绍了三种类型的光学器件,重点介绍了集成扫描光栅微镜系统,通过国外案例介绍集成扫描光栅微镜系统发展过程中存在的问题以及集成扫描光栅微镜系统的阶段性进展与成果,温教授介绍到微型集成扫描光栅微镜具有体积小、低耗能、低成本的优势,报告最后介绍了潜在应用,主要分享了高光谱成像的应用,温教授还总结说到微型集成扫描光栅微镜是现代光谱分析检测设备新形势核心公共部件。汉威科技集团传感器研究院副院长刘建钢汉威科技集团传感器研究院副院长刘建钢先生作了《传感器列阵及智能传感器发展与应用》主题报告。他指出传感器的发展速度已经远高于世界发展速度,详细分析了当下传感器的行业现状,介绍了传感器的分类方式及发展方向,指出智能最为热点。报告中展示了汉威集团的智能气体传感器成果、智能光学传感器成果及环境温湿度成果,最后,刘副院长对汉威集团公司简介、发展历程进行了简短的介绍。此次会议的成功召开,首先有利于突破相关产业发展的技术瓶颈和体制约束,其次有利于提升我国MEMS与智能传感器产业技术的核心竞争力,还有利于促进企业、高等院校和科研院所在战略层面有效结合,进而促进学术界与企业界的深度合作,最后有利于推进基础研究的成果转化,建立并完善我国传感器领域的创新体系。这次会议让更多的企业家和研究人员在今后的道路上坚定了信心,认清了方向。
  • 中国科学家研制出用“眨眼”开关家电的传感器
    p  想象一下,眨眨眼睛,电灯打开 再眨眨眼睛,电灯关闭......中国科学家近日报告说设计出一种新型传感器,可附在眼镜上探测眨眼动作,从而使“眨眼”之间完成开关家用电器等日常任务成为现实。/pp  “该项技术可以被认为拥有了‘第三只手’。”研究负责人之一、重庆大学胡陈果教授告诉新华社记者。她说,如果正常人的双手被占用,可使用这种新型人机交互方式控制身边的电子设备,因渐冻症等疾病而失去活动能力的患者同样能从中受益,未来还将探索把这种传感器安装在人体的不同部位,尝试以此操控智能机器人。/pp  除了胡陈果外,重庆大学蒲贤洁、郭恒宇以及中国科学院北京纳米能源所王中林教授等人参与研究,论文发表在新一期美国《科学进展》杂志上。/pp  据胡陈果介绍,传统人机交互系统在探测眨眼动作时,主要探测的是极为微弱的体表生物电信号,而他们利用近年来热门的摩擦纳米发电技术设计出新型传感器,探测的是眨眼引起的太阳穴附近皮肤的微小运动,不仅灵敏度极高,并且相对于传统探测方法还具有更好的耐久性和稳定性。/pp  她解释说,该传感器由上下两层薄膜构成,中间有一定间隔。传感器装在眼镜腿上,接触眼角附近的皮肤。当眼睛眨动,眼角周围皮肤产生微小运动,会使两层薄膜产生接触 眨完眼后眼睛睁开,两层薄膜就会分离。在薄膜背面制备一层导电层,就可产生与眨眼对应的脉冲电信号输出。/pp  测试结果表明,该脉冲电信号的输出强弱与眨眼的力度和快慢有直接关系。与有意识眨眼相比,无意识眨眼比较轻微,脉冲信号强度小,所以两者较易区分。/pp  该设计除了能够实现通过眨眼来控制电子设备的开关,还能在虚拟打字人机交互界面上进行输入,比如打出英文单词和空格符号,组成句子。由于该传感器的极高灵敏度和稳定性,完成这些任务的准确性很高。/pp  胡陈果说,今后计划进一步改进眨眼输入法系统,争取能通过这种方式输入任意语句,包括进行中英文的切换,输入数字以及标点符号,还可结合输入法自动关联常用词组,就像现在人们在普通电脑键盘上能做的那样。此外,研究人员也希望能通过两眼眨动的组合形式,实现诸如遥控智能设备等更为复杂的应用。/pp  胡陈果指出,感官控制的人机交互可以在人和外界设备之间建立新的自然交流途径,有利于提高人们的生活品质,而这项工作“使得通过眨眼来控制电子设备有希望从实验室走向我们的日常生活”。/p
  • 泉科瑞达教给您薄膜拉力试验机的规格和精度如何选择
    一、引言薄膜拉力试验机,作为材料力学性能测试的重要设备,广泛应用于塑料、橡胶、纸张、纺织品、金属箔片等材料的拉伸、撕裂、剥离等力学性能测试。然而,面对市场上琳琅满目的试验机型号和规格,如何选择合适的薄膜拉力试验机,确保其满足实际测试需求,成为许多用户关注的焦点。本文将围绕薄膜拉力试验机的规格和精度选择进行深入探讨。二、薄膜拉力试验机的规格选择1.试验力范围试验力范围是选择薄膜拉力试验机时首先需要考虑的因素。不同的材料和应用场景对试验力的要求不同。例如,塑料薄膜的拉伸测试通常需要的试验力较小,而金属箔片的拉伸测试则可能需要更大的试验力。因此,在选择试验机时,应确保试验机的最大试验力满足或略高于实际测试需求。2.试样尺寸试样尺寸也是选择试验机时需要考虑的重要因素。不同规格的试验机支持不同尺寸的试样。在选择试验机时,应确保试验机的夹具和试样尺寸相匹配,以确保测试的准确性和可靠性。3.测试速度测试速度的选择对于某些材料来说非常重要。一些材料在拉伸过程中会出现明显的速率敏感性,即在不同的拉伸速度下表现出不同的力学性能。因此,在选择试验机时,应确保试验机能够提供多种测试速度,以满足不同材料的测试需求。三、薄膜拉力试验机的精度选择1.力值测量精度力值测量精度是衡量试验机性能的重要指标之一。高精度的力值测量可以确保测试结果的准确性和可靠性。在选择试验机时,应关注其力值测量精度,确保满足实际测试需求。2.位移测量精度位移测量精度也是衡量试验机性能的重要指标之一。准确的位移测量可以确保测试结果的精确性和可重复性。因此,在选择试验机时,应关注其位移测量精度,并考虑是否需要配备高精度位移传感器。3.数据采集和处理能力现代薄膜拉力试验机通常配备先进的数据采集和处理系统,可以实现测试数据的实时采集、存储和分析。在选择试验机时,应关注其数据采集和处理能力,确保能够满足实际测试需求,并提供便捷的数据分析和报告生成功能。四、其他考虑因素1.品牌和质量选择知名品牌和优质产品可以确保试验机的性能和可靠性。在选择试验机时,应关注其品牌声誉和用户评价,选择质量可靠、性能稳定的产品。2.售后服务良好的售后服务可以确保试验机在使用过程中得到及时的技术支持和维修保障。在选择试验机时,应关注厂家的售后服务体系和服务质量,确保在使用过程中能够得到及时有效的技术支持。3.性价比在选择薄膜拉力试验机时,除了考虑其性能和规格外,还应关注其性价比。在满足实际测试需求的前提下,选择性价比高的产品可以为用户节省成本并提高投资回报率。五、结论选择合适的薄膜拉力试验机需要考虑多个因素,包括试验力范围、试样尺寸、测试速度、力值测量精度、位移测量精度、数据采集和处理能力等。在选择过程中,用户应根据实际测试需求进行综合考虑,并关注品牌质量、售后服务和性价比等因素。通过合理选择和使用薄膜拉力试验机,可以为用户提供准确可靠的测试数据,为材料力学性能测试提供有力支持。
  • 宁波材料所氧化物薄膜晶体管人工光电突触研究取得进展
    人工视觉智能技术在安全、医疗和服务等领域颇有应用潜力。然而,随着网络化和信息化的发展,基于冯诺依曼构架的现有视觉系统因功耗问题难以实时处理海量激增的视觉数据。仿生人类视觉的光电突触器件可集图像信息采集、存储和处理于一体,有效解决现有视觉系统存在的时效性、功耗等问题。非晶氧化物半导体薄膜晶体管(TFT)作为传统电子器件在显示、电子电路等领域已实现产业化应用。因此,基于氧化物TFT的创新器件在产业工艺兼容性、与后端电路的在板集成等方面优势明显,在仿生人类视觉神经突触器件的研发方面,亟待解决如可见光响应弱、频率高效选择性、不同波段信号串扰等一些关键科学和技术问题。   中国科学院宁波材料技术与工程研究所功能薄膜与智构器件团队阐明了非晶氧化物半导体器件中与氧空位息息相关的突触权重调控的微观机理,为提高可见光响应奠定了理论基础,设计了背沟道修饰pn异质结的光电突触TFT,有效耦合了三端器件的栅压调控和两端器件的内建电场调控功能,兼具高光电响应、易集成、低功耗等优势。   近期,该团队携手福州大学教授张海忠团队,设计了基于InP量子点/InSnZnO的光电TFT的仿生视觉传感器,将氧化物半导体优异的电传输特性和InP量子点良好的宽光谱响应特性有机结合,使器件具有优异的栅极可控性和可见光响应特性,通过简单控制栅极偏置实现初始状态的调控,仿生模拟了人眼暗视和明视环境下适应功能的切换。该工作构建的TFT阵列在感知红绿蓝三原色字母时均表现出逼真的环境自适应特征。此外,基于该光电传感阵列的三层衍射神经网络用于手写数字识别模拟,准确率可达93%。该研究为开发环境适应性人工视觉系统开辟了新途径,并对神经形态光电子器件的研发具有启发性意义。   相关研究成果发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials,DOI: 10.1002/adfm.202305959)上。研究工作得到国家自然科学基金和宁波市重大科技攻关项目等的支持。人眼明暗适应过程与氧化物光电薄膜晶体管光电流变化过程的类比演
  • SYSTESTER发布智能全自动薄膜阻隔性测试仪新品
    智能全自动薄膜阻隔性测试仪品牌:【SYSTESTER】济南思克测试技术有限公司适用范围:气体透过率测定仪主要用于包装材料气体透过量测定工作原理:压差法测试原理型号:气体透过率测试仪(又称:薄膜透气仪,透氧仪,气体渗透仪,压差法透气仪,等压法透气仪,氧气透过率测试仪等,气体透过量测定义,药用复合膜气体透过率测试仪,人工智能技术仪,氧气渗透仪,济南思克,OTR透氧仪)智能全自动薄膜阻隔性测试仪采用真空法测试原理,用于各种食品包装材料、包装材料、高阻隔材料、金属薄片等气体透过率、气体透过系数的测定。 可测试样:塑料薄膜、塑料复合薄膜、纸塑复合膜、共挤膜、镀铝膜、铝箔复合膜、方便面包装、铝箔、输液袋、人造皮肤;(红外法)(电解法)水蒸气透过率测试仪气囊、生物降解膜、电池隔膜、分离膜、橡胶、轮胎、烟包铝箔纸、PP片材、PET片材、PVC片材、PVDC片材等。试验气体:氧气、二氧化碳、氮气、空气、氦气、氢气、丁烷、氨气等。 GTR系列 药用复合膜气体透过率测试仪,人工智能技术【济南思克】技术指标:测试范围:0.01~190,000 cm3/m2?24h/0.1MPa(标准配置)分 辨 率:0.001 cm3/m2/24h/0.1MPa试样件数:1~3 件,各自独立真空分辨率:0.1 Pa控温范围:5℃~95℃ 控温精度:±0.1℃ 试样厚度:≤5mm 试样尺寸:150 mm × 94mm 测试面积:50 cm2试验气体:氧气、氮气、二氧化碳、氦气等气体(气源用户自备)试验压力范围:-0.1 MPa~+0.1 MPa(标准)接口尺寸:Ф8 mm 外形尺寸:730 mm(L)×510mm(B)×350 mm(H) 智能全自动薄膜阻隔性测试仪产品特点:真空法测试原理,完全符合国标、国际标准要求三腔独立测试,可出具独立、组合结果计算机控制,试验全自动,一键式操作高精度进口传感器,保证了结果精度、重复性进口管路系统,更适合极高阻隔材料测试进口控制器件,系统运行可靠,寿命更长进口温度、湿度传感器,准确指示试验条件一次试验可得到气体透过率、透过系数等参数宽范围三腔水浴控温技术,可满足不同条件试验系统内置24位精度Δ-Σ AD转换器,高速高精度数据采集,使结果精度高,范围宽嵌入式系统内核,系统长期稳定性好、重复性好嵌入式系统灵活、强大的扩展能力,可满足各种测试要求多种试验模式可选择,可满足各种标准、非标、快速测试试验过程曲线显示,直观、客观、清晰、透明支持真空度校准、标准膜校准等模式;方便快捷、使用成本极低廉标准通信接口,数据标准化传递可支持DSM实验室数据管理系统,能实现数据统一管理,方便数据共享 (选购) 标准配置:主机、高性能服务器、专业软件、数据扩展卡、通信电缆、恒温控制器、氧气精密减压阀、取样器、取样刀、真空密封脂、真空泵(进口)、快速定量滤纸 执行标准:GB/T 1038-2000、ISO 15105-1、ISO 2556、ASTM D1434、JIS 7126-1、YBB 00082003 其他相关:系列一:透氧仪,透气仪, 透湿仪,透水仪,水蒸气透过率测试仪,药用复合膜气体透过率测试仪,人工智能技术,7001GTR透气仪系列二:包装拉力试验机、摩擦系数仪、动静摩擦系数仪、表面滑爽性测试仪、热封试验仪、热封强度测试仪、落镖冲击试验仪、密封试验仪、高精度薄膜测厚仪、扭矩仪、包装性能测试仪、卡式瓶滑动性测试仪、安瓿折断力测试仪、胶塞穿刺力测试仪、电化铝专用剥离试验仪、离型纸剥离仪、泄漏强度测试仪、薄膜穿刺测试仪、弹性模量测试仪、气相色谱仪、溶剂残留测试仪等优质包装性能测试仪!注:产品技术规格如有变更,恕不另行通知,SYSTESTER思克保留修改权与最终解释权!创新点:1.以边缘计算为特点的嵌入式人工智能技术赐予了仪器更高的智能性;2.赋予仪器高度自动化、智能化;3.外观设计独到智能全自动薄膜阻隔性测试仪
  • 涂布纸和带纹理薄膜的准确渗透测试
    数据研究证明,纸质包装是塑料包装的最佳替代品。因此市场上推出了许多新的纸基和塑料纸混合包装。虽然纸基材料更可持续,制造成本更低,但纹理和不规则表面会导致边缘扩散和气体入侵。因此这种材料很难评估渗透性。MOCON新开发的纸基材料测试舱盒,既节省了时间又提高了实验室的效率,使这项繁杂的任务变得简单了。纸质阻隔膜通常是涂层或多层结构,这使得渗透测试更加困难涂布纸或纹理薄膜的工艺和结构意味着评估这些材料通常是困难和主观的。测试时样品的边缘部位给气体横向扩散创造了条件,测试气体和载气通过其进入测试腔并影响测试结果。因为正在分析的测试气体流量可能会被稀释,从而产生较低的渗透率,或者通过泄漏造成传感器感应到额外的测试气体,从而增加气体流量。涂层纸结构突出了扩散机制和边缘泄漏MOCON涂层纸渗透测试解决方案消除边缘扩散并简化样品制备传统测试使用铝箔面罩来测试薄膜渗透率,需要大量的准备时间和复杂的设置,增加了人为因素的风险,导致可重复的数据更少。边缘效应舱盒能够在不使用面罩、油脂或环氧树脂的情况下测试涂布纸或带纹理的薄膜。测试过程非常简单,只需放置好裁剪样品并扭紧其周边螺钉即可。凸起的圆形边缘限定了测试区域(5cm² 或10cm² ),在形成气密密封的同时消除了边缘扩散的可能性。一旦扭紧螺钉,凸起的边缘就会径向压紧薄膜,防止气体在测试区域外横向流动(图1)。因为密封是通过压缩力实现的,所以不需要铝箔面罩和环氧树脂,从而提高了测试效率。图1.消除纸张结构中的边缘扩散传统测试情况下,铝箔面罩无法完全粘附到所有涂层和基底上,导致了高于准确结果的氧气透过率(OTR)值。与传统测试相比,边缘效应舱盒可以对表面粗糙或纹理薄膜形成密封,OTR的数值更准确(图2)。图2.使用传统面罩与边缘效应舱盒的OTR结果对比这种专用的边缘效应测试舱盒与MOCON所有的新型渗透仪器兼容,使您能够更轻松地获得涂布纸或者纹理薄膜的可靠测试数据。MOCON的测试方案样品制备只需要5分钟就可以完成,不论是用于生产还是实验室研发,测试结果稳定性更好。
  • 传感器:智能时代的“慧眼”
    如果把智能系统比作“人”,那么传感器就是“人”的感觉器官。不同类型的传感器,感知周围环境并把数据传递给系统进行计算,对情况进行实时分析、判断和应对。随着数字化智能化不断深入,各式各样传感器的用武之地大为拓宽,为人类创造美好生活发挥着巨大作用。一部智能手机里有上百个传感器:有用于摄像的CMOS图像传感器,有用于检查环境明暗的环境光传感器,还有用于导航的地磁传感器、陀螺仪,等等。正是基于这些传感器,手机里的各种应用软件才能流畅工作,手机才能成为集工作、生活、娱乐于一体的便携式智能设备,带来人们生活方式的巨大变化。风云卫星上的可见和红外光电传感器,能够不分昼夜地获取大气信息,精准预测天气,甚至在月球上、火星上都有传感器工作,帮助人类探索宇宙奥秘。比人的感官更敏锐、更强大传感器是信息系统的“慧眼”。它就像人类的眼睛、耳朵、皮肤等器官一样,感知周围环境,帮助我们认识多姿多彩的世界。不同之处在于,传感器比人的感官更敏锐、更强大。客观世界所包含的信息多样程度,远远超出我们感官的能力范围。人的眼睛无法观察红外辐射和紫外辐射,耳朵听不见次声波和超声波,对于“不见踪影”却时刻产生影响的磁场也无法感知。这些超出感官范围的信息,传感器都能“感受”到。随着生产力发展,人类越来越需要全方位地感知世界。1821年,科学家利用材料因温差产生电压的原理,研制出世界上第一个传感器——温度传感器。最初,人们直接利用光、热、电、力、磁等物理效应制备各种传感器,这些传感器尺寸大、灵敏度低、使用不方便。上世纪70年代,出现了将敏感元件与信号电路进行一体化设计的集成传感器,如热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。这类传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,输出模拟信号。上世纪末开始,数字化传感器快速发展,通过“模拟/数字”转换模块,实现数字信号输出。数字化传感器集成智能化处理单元,可以自动采集、处理数据,并能根据环境自动调整工作参数,数码相机中的光敏元件就是其代表产品。总的来说,传感器的工作原理是某些物质的电学特性会随环境因素变化。例如铂在不同温度下电阻率不同,硅在可见光照射下电阻会减小,石英受到压力后表面会产生电荷,等等。利用电阻与温度的对应关系,可以制成温度传感器,进一步给敏感元件添加隔热结构,依据敏感元件温度变化与红外辐射能量之间的关系,可以制成红外传感器。在此基础上,还可以根据目标温度与红外辐射能量之间的关系,制造出非接触测温传感器。人们熟悉的用来测量体温的额温枪就利用了这一原理。借助丰富的物理和化学效应,人们制备出灵敏度比狗鼻子高1000倍、可以“闻到”气体分子的“电子鼻”,以及可以在黑夜中观察物体的红外相机等种类丰富、功能强大的传感器。没有传感器就没有数字化、智能化数字化是对事物属性的量化,并用数字将其表达为抽象结果。借助现代信息技术,人们可以存储、处理、传播各种数字化信息。传感器可以将事物蕴含的各种信息转换成电信号,并利用数模转换电路将电信号用数字表达,是数字化的有效工具。当你拿出手机拍照片或视频时,光敏传感器会将接收的光强度信号转换成电信号,再按一定的规则用数字表达、存储,最终形成手机屏幕上的影像。数字化基于传感器获取信息。数字化系统需要处理的信息量非常庞大,仅靠人工或者传统设备无法获取,凭借传感器则能够实时、高效、精准、快速地获取,于是有了城市大数据、天气大数据、医疗大数据、农业大数据等。利用各类传感器,人们可以召开远程会议、学习网络课程、扫码支付甚至直播带货,由此发展出数字经济业态。数字经济涉及的云计算、物联网、人工智能、5G通信等各类技术,都与传感器息息相关。没有传感器就没有数字化和智能化。传感器是智能化系统的第一关,它的水平决定了智能化系统及其仪器设备的水平。传感器技术已经成为国际上信息高端器件领域的研究前沿,在人工智能、智慧城市、5G通信、航空航天、生命健康等领域均发挥着不可替代的作用。比如一辆汽车会安装压力、温度、位置、声音、光、电等超过100种传感器,由车载电脑进行处理,帮助驾驶员作出判断。对数据的智能化分析降低了驾驶汽车的难度,让汽车变得更安全、更好开。更进一步,无人驾驶汽车通过传感器实时获取道路信息,一旦发现障碍物,便通过智慧分析及时避让。城市中高楼大厦、桥梁、隧道等建筑,也需要通过视频、温度、压力和烟雾等传感器实时监控安全状况,当数据汇总到一起,智能化系统便会及时分析,凝练出少量关键信息供使用者作出决策。甚至在未来,人类的感官也可以借助传感器变得更加强大,构建起智能化系统。智能传感器开拓新应用场景当前,各类传感器都处在进一步提升性能、降低成本,向数字化、智能化、小型化微型化、绿色低碳、可穿戴等方向进化,呈现出蓬勃发展态势。其中,智能传感器、柔性传感器、新原理传感器的研发具有代表性意义,有望塑造新的工作生活方式。发展智能传感器是重要趋势。借助智能传感技术,人们设计制造出具备获取、存储、分析信息功能的各种传感单元及微系统,实现低成本、高精度信息采集。智能传感器广泛应用在机器人、无人驾驶、智能制造、运动定量监测等方面,还可用于开发无创或微创健康监测器件等。近年来流行的动态血糖仪是个很好的例子。糖尿病患者将柔性传感器无痛置入身体,传感器每5分钟测一次血糖值,并传送到手机应用中。患者可以观察血糖曲线变化,及时通过饮食和运动等方法调节血糖,有的患者甚至由此告别了药物和胰岛素治疗。此外,人们还在研发可降解电子器件,让智能传感器更好助力低碳环保生活。发展柔性传感器是另一趋势。许多应用场景要求传感器制备在柔性基质材料上,并具有透明、柔韧、延展、可自由弯曲甚至折叠、便于携带、可穿戴等特点。目前制备柔性传感器的常用传感材料有碳基材料(炭黑、碳纳米管和石墨烯等)、金属纳米材料(金属纳米线、金属纳米颗粒等)、高分子聚合物和蛋白纤维等。例如一种具有可拉伸、抗撕裂和自我修复能力的交联超分子聚合物薄膜电极材料,可用于制造下一代可穿戴和植入式柔性电子器件。将集成多功能的柔性传感器与柔性印制电路结合,可以制成“智能带”,把它穿戴在身体的不同部位,可实时监测与分析生理信息,帮助人们特别是感官退化的群体了解自身健康状况。新原理传感器也在不断出现。在基础研究领域,新的规律陆续被发现,人们正利用这些科学新认知制备传感器。同时,技术进步也对基础研究提出新要求。在生活中,人们希望提高相机的像素、灵敏度、速度等性能参数;在高速实验中,需要可以记录飞秒尺度信息的条纹相机;在量子通信中,需要灵敏度达到单光子的光电探测器;在空天科技中,需要实现对高速运动物体和冷目标的探测,等等。这就要求科学家们进一步探索物理世界,发现新现象新规律,提升传感器性能。随着科技快速发展,新材料新工艺不断投入应用,性能更强、种类更丰富、智能化水平更高的传感器将创造更多工作生活新场景,帮助人们“感受”美好生活。(作者:褚君浩,系中国科学院院士、中国科学院上海技术物理研究所研究员)
  • 金属所柔性应变传感器的手势识别应用研究取得进展
    基于手势识别技术的可穿戴柔性电子设备在医疗健康、机器人技术、人机交互和人工智能等领域颇具应用前景。研制性能优异的柔性应变传感器是实现高性能可穿戴设备应用的重要基础。感器的灵敏度决定可穿戴设备的感知精度,而在过载、瞬时冲击、多次循环弯曲/扭折等条件下的机械鲁棒性将影响可穿戴设备实际应用环境条件下的长期可靠服役。截至目前,采用简单方法制备兼具高灵敏度和机械鲁棒性的柔性应变传感材料颇具挑战性。如何将基础研究所获得的高性能柔性应变传感器推广应用到人机交互系统等实际应用场景中,将会为此类器件的研发提供全新思路。   近期,中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心薄膜与微尺度材料及力学性能研究团队,在前期柔性基体金属薄膜力学行为研究的基础上,基于柔性器件传感的力学原理,提出将裂纹类传感器的传感机制引入高机械鲁棒性蛇形曲流结构中,通过对传感层进行巧妙的高/低电阻区调控实现高灵敏度传感的学术思想,研制出灵敏度与裂纹类传感器相当(GF 1000)且机械鲁棒性优异的柔性应变传感器。该传感器在过载、冲击、水下浸泡、高/低温等严苛环境条件的作用下表现出优异的循环稳定性,稳定响应周次达10000周。同时,该传感器具有响应和回复时间快( 58 ms)、滞后性低等优势。   该团队将传感器进一步集成到自主设计的无线可穿戴人机交互系统中,结合机器学习、用户界面设计等技术实现了实时手语翻译功能。传感器的高灵敏度和响应速度赋予了该系统及时准确的感知能力,同时高机械鲁棒性则赋予该系统在实际应用场景中长期可靠服役的能力。该系统利用机器学习分类算法实现了对15种单一手势手语的识别和6种组合手势手语的识别(识别准确率分别达98.2%和98.9%)。系统整体的响应时间小于1s。成本低廉、质轻便携且操作简便的系统既可将手语实时翻译成语音播放,又可通过定制的用户界面实现信号曲线和翻译结果的可视化。后期可通过优化电路设计、扩展机器学习的手势或手语数据库,将该手势识别技术进一步应用于人机交互、虚拟现实、手势认证、智能传感、医疗健康等关键场景。该研究为实现柔性条件下的稳定增敏机制提供了新思路,有望促进可穿戴人机交互系统的应用和产业化发展。此外,该团队基于微小尺度材料和纳米金属层状复合材料力学行为基础研究工作的长期积累,研制出微机电系统(MEMS)用超长服役寿命的纳米复合材料,有望应用于航天、通讯、导航和新能源等领域的射频MEMS上。   上述柔性应变传感手语识别系统的研究成果,以Ultra-Robust and Sensitive Flexible Strain Sensor for Real-Time and Wearable Sign Language Translation为题,在线发表在Advanced Functional Materials上。研究工作得到国家自然科学基金、金属所“引进优秀学者”项目、沈阳材料科学国家研究中心青年人才和基础前沿及共性关键技术创新项目的支持。东北大学科研人员参与研究。图1.柔性应变传感器的设计和制备。a、蛇形曲流结构的传感机制;b、传感单元在表面切应力作用下的位移云图;c、传感单元在不同表面切应力作用下相邻曲流条纹的间隙沿传感器宽度方向分布曲线;d、相邻曲流条纹的接触区域长度随应变的变化曲线;e、传感器制备流程示意图。图2.柔性应变传感器的传感性能。a、高/低电阻区调控前的响应曲线;b、高/低电阻区调控后的响应曲线;c、在不同峰值应变下的循环响应曲线,极限检测应变;d、响应和回复时间。图3.柔性应变传感器的机械鲁棒性。a、循环稳定性;b、最大可承受应变;c-e:对严苛环境的耐受力。图4.可穿戴手语翻译系统。a、应用场景示意图;b、系统框架;c、手语手套;d、无线电路板;e、用户界面。图5.手语识别验证。a、6种由复合手势组成的手语;b、手语翻译系统对6种手语的识别准确率;e、手语翻译系统的各项性能汇总。
  • 日本东京大学研制纳米级量子传感器,实现高分辨率磁场成像
    日本东京大学科学家利用六方氮化硼二维层中的硼空位,首次完成了在纳米级排列量子传感器的精细任务,从而能够检测磁场中的极小变化,实现了高分辨率磁场成像。氮化硼是一种含有氮和硼原子的薄晶体材料。氮化硼晶格中人工产生的自旋缺陷适合作为传感器。研究团队在制作出一层薄的六角形氮化硼薄膜后,将其附着在目标金丝上,然后用高速氦离子束轰击薄膜,这样就弹出了硼原子,形成了100平方纳米的硼空位。每个光点包含许多原子大小的空位,它们的行为就像微小的磁针。光斑距离越近,传感器的空间分辨率就越好。当电流流经导线时,研究人员测量每个点的磁场,发现磁场的测量值与模拟值非常接近,这证明了高分辨率量子传感器的有效性。即使在室温下,研究人员也可检测到传感器在磁场存在的情况下自旋状态的变化,从而检测到局部磁场和电流。此外,氮化硼纳米薄膜只通过范德华力附着在物体上,这意味着量子传感器很容易附着在不同的材料上。高分辨率量子传感器在量子材料和电子设备研究中具有潜在用途。例如,传感器可帮助开发使用纳米磁性材料作为存储元件的硬盘。原子大小的量子传感器有助于科学家对人脑进行成像、精确定位、绘制地下环境图、检测构造变化和火山喷发。此次的纳米级量子传感器也将成为半导体、磁性材料和超导体应用的“潜力股”。(a)六方氮化硼中的硼空位缺陷。空位可充当用于磁场测量的原子大小的量子传感器,对磁场敏感,就像一个纳米“磁针”。(b)量子传感器纳米阵列的光致发光可反应磁场的变化。图片来源:东京大学研究团队
  • 检测结果与高效液相色谱法相同,我国科学家开发出MOFs汗液传感器
    汗液中包含了很多人体健康信息,利用可穿戴式汗液传感器可以从中收集各种生理数据用于监测人体健康。金属有机框架(MOFs)作为传感器一种新型的电子活性材料,将MOFs直接集成到柔性电子装置中用于可穿戴汗液传感仍然具有挑战性。近期,中国科学院福建物质结构研究所联合南洋理工大学的科研团队实现了将MOFs直接集成到柔性电子装置中用于可穿戴汗液传感的研究。研究成果发表在《Advanced Materials》期刊,论文的标题为“Wet-adhesive On-skin Sensors Based on Metal-Organic Frameworks for Wireless Monitoring Metabolite in Sweat”。该研究通过将cMOF Ni3HHTP2-层状薄膜电极集成到柔韧透气的纳米纤维素基底上,提出一种湿粘式表皮汗液传感器。该传感器可以自适应地粘附在人体皮肤上,利用固有的导电性、高度多孔的结构和活跃的催化特性,选择性地准确检测汗液中的维生素C和尿酸等代谢物。该研究证明,Ni3HHTP2传感器的检测结果与高效液相色谱法(HPLC)的检测结果相同,在实际应用中具有可靠性。同时,该研究提出了一种无线表皮营养跟踪系统,用于监测日常活动过程中汗液中维生素C的动态变化,对于常规监测人体营养状况,避免营养不良的不良反应具有重要意义。这项研究为将多功能MOFs集成到柔性电子器件中,实现高性能无创生物传感应用提供了新思路,有助于基于多功能MOFs的柔性电子装置在个性化医疗监测方面的发展。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202201768注:此研究成果摘自《Advanced Materials》杂志,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。
  • ETT-01薄膜拉力试验机除了测试注射器活塞的推拉力还能测试注射器的哪些物性
    在医疗行业中,注射器作为一种常见的医疗器械,其质量和性能直接关系到患者的安全和治疗效果。因此,对注射器的各项物性指标进行严格测试显得尤为重要。近年来,ETT-01薄膜拉力试验机凭借其高精度和多功能性,在注射器物性检测领域大放异彩。除了能够准确测量注射器活塞的推拉力外,它还能测试注射器的哪些物性呢?推拉力测试:测试注射器活塞的推力和拉力,确保其在规定范围内。穿刺力测试:评估注射器针头的穿刺能力,这对于确保药物能够准确注入至关重要。滑移力测试:测量注射器活塞在筒体内的滑动摩擦力,以保证注射器的顺畅使用。破坏性测试:通过施加超过正常使用范围的力,测试注射器的耐用性和可靠性。ETT-01薄膜拉力试验机能够对注射器的材料强度进行精确评估。通过模拟实际使用过程中的拉伸和压缩情况,试验机可以测量出注射器外壳、活塞以及密封件等部件的拉伸强度、压缩强度等关键参数。这些参数是评价注射器材料性能的重要指标,有助于确保注射器在使用过程中能够承受足够的压力,不易发生破裂或变形。此外,ETT-01薄膜拉力试验机还能对注射器的密封性能进行量化检测。密封性能是注射器的重要性能指标之一,直接关系到药液是否会发生泄漏。通过模拟实际使用中的压力变化,试验机可以测试出注射器各部件之间的密封效果,从而判断其是否满足使用要求。除了强度和密封性能外,ETT-01薄膜拉力试验机还能对注射器的摩擦性能进行测试。摩擦性能是指注射器在使用过程中各部件之间的摩擦情况,它直接影响到注射器的操作顺畅度和使用寿命。试验机可以模拟注射器在实际使用中的摩擦情况,测量出各部件之间的摩擦系数,为改进注射器的设计提供重要依据。此外,ETT-01薄膜拉力试验机还具有高度自动化的特点,可以大大提高测试效率。试验机配备了先进的传感器和控制系统,能够自动记录测试数据并生成测试报告,极大地方便了测试人员的工作。同时,试验机还具有操作简便、稳定性好等优点,能够满足不同用户的使用需求。综上所述,ETT-01薄膜拉力试验机在注射器物性检测领域具有广泛的应用前景。它不仅能够测试注射器活塞的推拉力,还能对注射器的材料强度、密封性能和摩擦性能进行全面评估。随着医疗技术的不断发展,相信ETT-01薄膜拉力试验机将在未来的注射器物性检测中发挥更加重要的作用,为保障患者安全和提升医疗质量贡献力量。
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