广告

研究人员发现量产低成本纳米传感器的技术

2018-04-17 Nitin Dahad 阅读:
瑞典研究人员透过基于局部表面电浆共振(LSPR)现象的NPS技术,证实在电池监测、生物感测等应用中大量生产低成本纳米传感器的可能性。
ASPENCORE

根据瑞典公司Insplorion与创新咨询机构RISE Acreo的研究发现,透过局部表面电浆共振(LSPR)技术,可望在电池监测、生物传感等应用中大量生产低成本的纳米传感器。I6CEETC-电子工程专辑

研究人员们的初探性研究——“为电池应用实现小型化纳米传感器系统”(Miniaturization of a nanosensor system for batteries),验证了打造低成本光纤传感器系统的可能性,可望满足电池监测以及体内诊断和工艺产业等其他应用的需求。研究人员采用Insplorions的纳米等离子传感(NPS)技术进行这项研究。NPS的技术基础就在于利用了所谓“局部表面电浆共振”(LSPR)的物理现象。I6CEETC-电子工程专辑

这项研究的目的是探索设计基于NPS的光纤传感器系统,并以低成本实现大规模生产的可能性。
Patrik_Dahlqvist_150
Patrik DahlqvistI6CEETC-电子工程专辑

Insplorion首席执行官Patrik Dahlqvist表示:“该研究计划的重要结论是证实我们能够用大量组件实现具竞争力的制造价格,以及了解它如何以大量制造扩大规模。我们可以为适合利基型应用的首批电池打造低廉的传感器系统。然而,这还需要经过一些技术的发展与验证,才能打造进入广泛市场的传感器系统。”I6CEETC-电子工程专辑

LSPR技术是在金属纳米颗粒中传导电子的一种连贯性集体空间振荡作用,它能经由近可见光直接激发。共振条件(即可激发LSPR的光波长/颜色)由纳米颗粒的电子特性、其尺寸、形状和温度以及纳米颗粒附近的介电环境等各种组合而限定。I6CEETC-电子工程专辑

纳米等离子传感利用金属纳米颗粒(通常是银或金)作为局部感应元素,提供了独特的性质组合;包括超高灵敏度、小样本量/体积(取决于传感器的纳米颗粒尺寸,通常约在50-100nm尺寸范围内),以及实现快速、实时(毫秒时间分辨率)远程读取的能力。
180410_nd_insplorion_500
NPS芯片的纳米架构(来源:Insplorion)I6CEETC-电子工程专辑

在Insplorion申请专利中的NPS芯片架构中,传感是透过在透明基底上非互动的相同金属纳米圆盘之纳米制造数组实现的。然后用其上沉积的样品材料(如纳米颗粒薄膜)的介电间隔层薄膜(仅几十纳米)覆盖该金属圆盘数组(传感器)。传感器纳米颗粒接着被嵌入于传感器,除了经由LSPR偶极场外,在实体上并不与所研究的纳米材料相互作用。后者渗透穿过间隔层,并在其表面及其表面附近存在相当大的强度,因此能传感该位置的电介质变化。I6CEETC-电子工程专辑

研究公司Future Market Insights表示,全球表面等离子共振市场预计将在2017-2027年间以6.3%的复合年成长率(CAGR)成长,并将在2027年达到近13亿美元的营收。为了实现更高的产量与性能,来自医院、诊所、门诊手术中心、护理中心和参考实验室等终端用户对于高阶、表面等离子共振的需求持续增加,将为长期使用表面等离子共振技术带来机会,并推动进一步的成长。I6CEETC-电子工程专辑

成像系统将是其中最大的细分市场之一,别是随着越来越多的免卷标检测技术取代卷标检测技术的趋势进展。其他也预计会有显著成长的细分市场是生物传感器。I6CEETC-电子工程专辑

最近的一项应用强调来自中国苏州大学(Soochow University)的研究,该研究将LSPR技术用于智能窗户,使其得以因应环境情况调整特性,而无需任何人工干预。这项研究基于热致变色材料的适应性行为,可因应温度变化而改变颜色。原型智能窗户利用LSPR将来自环境太阳光的光子转换为局部热能。这触发热致变色窗户从透明切换到不透明,以阻挡进一步射入的阳光。I6CEETC-电子工程专辑

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载I6CEETC-电子工程专辑

EETC wechat barcode


关注最前沿的电子设计资讯,请关注“电子工程专辑微信公众号”。
I6CEETC-电子工程专辑

I6CEETC-电子工程专辑

ASPENCORE
本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Nitin Dahad
EE Times欧洲记者。Nitin Dahad是EE Times的欧洲记者。
您可能感兴趣的文章
  • 如何让智能楼宇更智慧,更节能环保? 楼宇自动化要想实现阶段性的飞跃,必须要能利用传感器输入的信息来触发执行器,并实现所有子系统领域的决策自动化。通过在现实世界与数字世界之间建立起至关重要的桥梁,传感器、电源管理芯片、微控制器和安全芯片等半导体解决方案可为楼宇的智能化奠定必要的基础。得益于先进的技术和智能化的互联解决方案,如今的建筑在未来可以转变成能自我感知的、绿色的和智慧的建筑,从而帮助解决城市化和气候变化给社会带来的挑战。
  • 利用以太网连接技术加速向工业4.0过渡 由于互联是实现工业4.0愿景的核心,因此企业要真正实现互联,必须满足三个条件。第一,更高水平的信息技术(IT)或企业基础设施必须与厂区的控制网络融合。第二,厂区中现有的各 种网络或生产单位必须协同共存,支持交互操作。第三,我们需要在整个工艺环境中实现无缝、安全的连接,从工艺终端一直到企业云。 为了应对这些挑战,我们需要采用支持实现互操作性、可扩展性和覆盖范围目标的基础网络技术。部署广泛的以太网技术就是理想的解决方案。它提供高带宽,支持快速调试,还可以广 泛部署在所有制造环境的IT基础设施中。
  • 从iPad Pro的ToF摄像头说起,ToF前途未卜还是一片光明? 本文尝试从ToF技术本身的原理,及其在手机市场的应用出发,来探讨这些年有关ToF技术的传言是否可靠,尤其是在今年新版苹果iPad Pro面世以后,后置新增的那个LiDAR模块是否有机会带动ToF技术发展;且包括华为手机在内的不少智能手机已经连续数年将ToF模组应用于前摄。
  • ToF声势看涨,新技术加持下或出现“杀手级应用” ToF技术能够达到甚么样的“高度”,能走多长远,并创造出何种“光明”的未来?在智能型手机之外,ToF还有哪些应用领域值得关注?各种新技术将如何“加持”ToF打下江山?首先,就从ToF的发展现况谈起。
  • 机器人视觉摄像头设计入门 随着摄像头成本和尺寸的不断下降以及图像处理软件功能的不断增强,机器人系统在新型视觉引导应用中大量出现。赋予机器人系统视觉需要选择正确的摄像头。本文对比2D成像、3D感应、超声和红外等几大摄像头技术的优缺点,并给出到底该选择哪种摄像头的建议。
  • 了解英飞凌直观感应解决方案,答题抽奖赢好礼 英飞凌开发的直观感应解决方案,能让用户与各种智能设备之间的交互变得更简单、更轻松,跨越现实世界和数字世界之间的鸿沟,让人们的生活更轻松、更安全、更环保、更高效。答题赢京东礼品卡、奥克斯电风扇……
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告
    向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了