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 科技前沿 

迄今最小加速傳感器問世

       發布時間:2019-10-18 點擊數:677

劉霞
來源:科技日報

  科技日報北京電 (記者劉霞)瑞典查爾姆斯理工大學(KTH)的研究人員利用高導電性納米材料石墨烯,研制出了迄今最小的加速傳感器。這一設備有望促進人體傳感器和導航技術的發展,用于研制心血管疾病監測系統、超靈敏的可穿戴設備和便攜式運動捕捉系統等。相關論文發表在《自然·電子學》上。
  據物理學家組織網近日報道,幾十年來,微機電系統(MEMS)一直是醫療技術等領域創新的基礎。現在,這些系統正開始進入下一階段——納米機電系統(NEMS)。KTH微納米系統部門研究人員范旭格(音譯)表示,石墨烯獨特的材料特性使它們能夠制造出這些超小的加速傳感器。
  范旭格說:“由于石墨烯的原子級厚度,使我們可以縮小元件的尺寸,我們發明了一種壓阻式NEMS加速傳感器,比目前任何可用的MEMS加速傳感器都要小得多。盡管小,但無損其靈敏度。”
  這種小型加速傳感器未來有望應用于多個領域。范旭格說:“最終有望應用于手機導航、手機游戲和計步器、心臟病監測系統和可以監測人體運動的運動捕捉可穿戴設備。”
  研究人員稱,這些NEMS傳感器的其他潛在用途還包括超小型NEMS傳感器和執行器,如諧振器、陀螺儀和麥克風等。此外,這些NEMS傳感器也可以作為一個系統,用來表征石墨烯的機械和機電性能。
  總編輯圈點
  第一批正式的微機電設備,在上世紀六十年代就誕生了,但直到上世紀末至本世紀初,納米機電系統的概念才被提出。比較而言,微機電系統的體積已比一般日常生活中的機械系統小得多了,遠遠超越了“機”和“電”的概念。但科學家們仍然渴望將其尺寸縮成納米尺度,一個重要的原因是納米結構會導致種種新效應,能提供微機電設備所無法企及的特性和功能。這里既包括實際應用中的超高頻率、低能耗、高靈敏度,也包括在理論研究中,對微小的力和位移的“掌握”,以及對表面質量和吸附性的“控制”。


 
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