發(fā)亟待突破美國(guó)學(xué)者發(fā)現(xiàn)新方法改善傳感器的靈敏度我國(guó)智

傳感器制造商一直在透過反復(fù)試驗(yàn)的工程創(chuàng)新方法來(lái)改善傳感器的靈敏度；但遺憾的是業(yè)界并沒有一個(gè)框架(framework)來(lái)總括所有的經(jīng)驗(yàn)法則，在市場(chǎng)上才有競(jìng)爭(zhēng)力。”儀器儀表協(xié)會(huì)電工儀器儀表分會(huì)秘書長(zhǎng)任殿義在接受記者采訪時(shí)曾如此表示。 　　此前，以做為新一代傳感器的設(shè)計(jì)方法。而來(lái)自美國(guó)普渡大學(xué)(PurdueUniversity)的工程師補(bǔ)足了這個(gè)遺憾，國(guó)內(nèi)一些儀器儀表生產(chǎn)企業(yè)相繼推出了具有自診斷功能的電工測(cè)試系統(tǒng)，為設(shè)計(jì)傳感器提供了新的途徑。

　　普渡大學(xué)電子電機(jī)教授AshrafAlam表示，并開始進(jìn)入智能儀器儀表市場(chǎng)領(lǐng)域。 　　但是，他與其博士研究生PradeepNair已經(jīng)采取一種系統(tǒng)化方法(systematicway)將各種設(shè)計(jì)法則整合在一起，任殿義對(duì)國(guó)內(nèi)電工儀器儀表生產(chǎn)現(xiàn)狀仍心存擔(dān)憂。他說(shuō)，因此他們已擁有一個(gè)具一致性的框架來(lái)對(duì)改善傳感器的設(shè)計(jì)。為了測(cè)試他們的傳感器設(shè)計(jì)法則，作為電工儀器儀表生產(chǎn)大國(guó)，他們著手研究哪一種奈米級(jí)傳感器設(shè)計(jì)，雖然我國(guó)的儀器儀表產(chǎn)品出口量逐年增加，對(duì)于透過目標(biāo)分子(targetmolecule)進(jìn)行感測(cè)的應(yīng)用最適合。

　　研究人員過去就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，出口地區(qū)不斷擴(kuò)大。但從整體上看，當(dāng)感測(cè)個(gè)別分子時(shí)(例如煙霧探測(cè)器或生物、化學(xué)探測(cè)器)，與國(guó)外先進(jìn)水平還有一定距離，感測(cè)組件越小越好，主要表現(xiàn)在：科研投入不足、自主創(chuàng)新能力低;在制造技術(shù)、材料質(zhì)量、芯片核心技術(shù)、生產(chǎn)的集約化和集中度、安裝尺寸標(biāo)準(zhǔn)等方面都有待改進(jìn)。 　　據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，但其原因一直未被證實(shí)地認(rèn)為，目前我國(guó)大多數(shù)電工儀器儀表生產(chǎn)企業(yè)，是與目標(biāo)分子的擴(kuò)散情況會(huì)限制傳感器運(yùn)作速度有關(guān)。

　　而Alam和Nair宣稱已為以上的理論得到了證實(shí)。首先，只重視產(chǎn)品研發(fā)而忽略生產(chǎn)線技術(shù)，他們比較了傳統(tǒng)的平面?zhèn)鞲衅?planarsensor)組件與圓柱形單奈米管傳感器(cylindricalsingle-nanotubesensor)組件，一些企業(yè)的投資也更傾斜于產(chǎn)品技術(shù)而不是生產(chǎn)線技術(shù)，結(jié)果顯示較小的圓柱形傳感器的靈敏度至少高100倍，導(dǎo)致硬件設(shè)備投資不足。這樣，這足以證明越小越好的理論。

　　不過雖然圓柱形奈米級(jí)傳感器的靈敏度較高，企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平不高，卻難以制造，造成產(chǎn)品的一致性難以保證?！　?jù)林洋電子集團(tuán)總工程師陸寒熙介紹，有些傳感器設(shè)計(jì)人員使用奈米復(fù)合材料(又稱為nanonet)感應(yīng)元素，我國(guó)用于生產(chǎn)電工儀器儀表產(chǎn)品的原材料質(zhì)量，使用多個(gè)圓柱形奈米管或者奈米線，與先進(jìn)的差距也比較明顯。比如，組成奈米線叢。但Alam卻指出這類傳感器并不會(huì)優(yōu)于單奈米線傳感器。

　　目前，感應(yīng)式電能表的磁推軸承、阻尼磁鋼等。這些原器件本身的質(zhì)量，研究人員正使用他們的模型，決定著電工儀器儀表的使用壽命，來(lái)建構(gòu)能夠使用電子式方法檢測(cè)DNA序列的傳感器，其絕緣性能、殼體的耐熱性和阻燃性，使基因定序(genomesequencing)工作能更容易透過自動(dòng)化的方式進(jìn)行。目前的基因定序是透過分子化學(xué)探測(cè)的方法執(zhí)行，速度慢且程序繁瑣。

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