微傳感器
micro transducer, micro sensor
定義:利用微加工技術(shù)制造的傳感器。
學(xué)科:機(jī)械工程_機(jī)械測(cè)量與控制_機(jī)械傳感器
相關(guān)名詞:微細(xì)加工 檢測(cè)裝置 納米技術(shù) 傳感技術(shù)
圖片來(lái)源:視覺(jué)中國(guó)
【延伸閱讀】
微傳感器是一種基于半導(dǎo)體工藝技術(shù)的新一代傳感器器件,它應(yīng)用新的工作機(jī)制和物化效應(yīng),采用與標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體工藝兼容的材料,用微細(xì)加工技術(shù)制備而成。它是一種檢測(cè)裝置,能感受到被測(cè)量的信息,并能將感受到的信息按一定規(guī)律變換成電信號(hào)或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求。
微傳感器種類繁多,應(yīng)用廣泛,獲取信息能力強(qiáng),可以說(shuō)是人類五官的有效延伸。荷蘭人理查德·諾特觀察到蜘蛛網(wǎng)的振動(dòng),產(chǎn)生了一個(gè)大膽的想法:搭上數(shù)百萬(wàn)年進(jìn)化的便車,用蜘蛛網(wǎng)作為一個(gè)超敏感設(shè)備的初始模型?;诖?,他的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種微芯片傳感器,在與室溫噪聲隔離的情況下能產(chǎn)生極好的共振,這一發(fā)現(xiàn)將使建造量子設(shè)備的成本更加低廉。這種新穎的方式對(duì)量子互聯(lián)網(wǎng)、傳感、微芯片技術(shù)和基礎(chǔ)物理學(xué)有著廣泛影響。通過(guò)基于蜘蛛網(wǎng)的傳感器,研究人員展示了這種跨學(xué)科戰(zhàn)略如何結(jié)合生物啟發(fā)設(shè)計(jì)、機(jī)器學(xué)習(xí)和納米技術(shù),為科學(xué)發(fā)展開(kāi)辟新的道路。
在基礎(chǔ)學(xué)科研究中,由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了許多新領(lǐng)域,需要對(duì)深化物質(zhì)認(rèn)識(shí)、開(kāi)拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)進(jìn)行研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超弱磁場(chǎng)等等,而人體感官無(wú)法獲得這些信息,就必須要借助具有新機(jī)理和高靈敏度的檢測(cè)傳感器。
此外,隨著新技術(shù)革命的到來(lái),世界開(kāi)始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過(guò)程中,首先要解決的就是獲取準(zhǔn)確可靠的信息,而微傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。在此大背景下,微傳感器已滲透到工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開(kāi)發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、文物保護(hù)等諸多領(lǐng)域。它具有微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化等突出優(yōu)點(diǎn),不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代,而且還可能建立新型工業(yè),從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。
目前,我國(guó)微傳感器行業(yè)高速發(fā)展,建立了傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、微米/納米國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家傳感技術(shù)工程中心等研究開(kāi)發(fā)基地,微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、微光機(jī)電系統(tǒng)(MOEMS)等研究項(xiàng)目列入了國(guó)家高新技術(shù)發(fā)展重點(diǎn),傳感器行業(yè)已進(jìn)入高速發(fā)展關(guān)鍵階段。2019年以來(lái),隨著我國(guó)5G技術(shù)的深入發(fā)展,MEMS微傳感器也迎來(lái)了重大機(jī)遇,未來(lái)將在太空衛(wèi)星、運(yùn)載火箭、航空航天設(shè)備、飛機(jī)、特種車輛、生特醫(yī)學(xué)及消費(fèi)電子產(chǎn)品等領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用,對(duì)于“中國(guó)制造”全面轉(zhuǎn)型升級(jí)有著重要意義。
(延伸閱讀作者:大連理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授 郭江)
責(zé)任編輯:張鵬輝