2016年終盤點:傳感器領域奪人眼球的黑科技

時間:2016-11-29

來源:中國傳動網(wǎng)

導語:隨著智能化時代的到來,傳感器作為智能設備的基礎,在工業(yè)、食品、醫(yī)療等領域發(fā)揮越來越重要的作用。

隨著智能化時代的到來,傳感器作為智能設備的基礎,在工業(yè)、食品、醫(yī)療等領域發(fā)揮越來越重要的作用。這意味著,信息時代的發(fā)展進度將取決于傳感器的技術創(chuàng)新。包括先進傳感器研發(fā)企業(yè)、科研院校等在內(nèi)的技術團隊,都在致力于創(chuàng)新技術,開拓全新傳感領域。2016年傳感器領域出現(xiàn)了哪些黑科技呢?小編為你一一盤點。

公交車是否擁堵?傳感器來告訴你

華盛頓大學研究者成功研發(fā)出一種新型傳感器,可使用藍牙和WiFi信號來監(jiān)測智能手機從而收集公共交通的各項數(shù)據(jù)。當乘客在裝備該傳感器的公交車上下之后,傳感器就會進行記錄,在假設所有人都有一臺手機的前提下,該傳感器能夠顯示當前公交車上有多少人、運輸時間等信息,這比公交實時軟件的功能更加多樣化。

透明傳感器的隱形眼鏡可監(jiān)測血糖水平

這種傳感器使用一種納米結(jié)構晶體管,具體來說是一種非晶態(tài)氧化鎵場效應晶體管(IGZOFET),它可以從眼淚等生理緩沖液體中監(jiān)測到血糖的細微變化。對于I型糖尿病患者來說,這種傳感器和可穿戴泵發(fā)揮著人工胰腺的作用。如果不嚴格控制血糖的話,I型糖尿病就會導致嚴重的并發(fā)癥,比如視網(wǎng)膜病變、失明、神經(jīng)性疾病、腎病以及心血管疾病等。

很多患者仍然通過將血滴滴在血糖試紙的方法檢測血糖,然后進行自我注射。而使用這種隱形眼鏡,人們?nèi)匀荒軌蚴褂米晕易⑸鋪砜刂扑麄兊奶悄虿〔∏椤_@種傳感器能夠與你的手機進行通信,提醒你的葡萄糖水平偏高還是偏低。

傳感器可穿戴系統(tǒng):“千里眼”助力軍隊作戰(zhàn)

英國防務科技實驗所日前展示了一個整合多項傳感器的可穿戴系統(tǒng),幫助士兵在狀況復雜的城區(qū)沖突地帶更快速、清晰地掌握戰(zhàn)場整體環(huán)境。該系統(tǒng)預計2020年后可裝備軍隊。這個名為“步兵近距離戰(zhàn)斗感應器”的可穿戴系統(tǒng)是由實驗所與多家公司合作開發(fā)。

實驗所介紹,這套系統(tǒng)包括激光、視覺導航等傳感器以及小型高清攝像頭,各子系統(tǒng)能輕松裝配在士兵的頭盔、手臂以及槍械上,從而為他們提供戰(zhàn)場導航并自動偵測外部威脅。與此同時,系統(tǒng)還能讓士兵之間隨時分享戰(zhàn)場信息,從而大大提高戰(zhàn)場感知能力,有利于團體作戰(zhàn)。

睡眠傳感器幫你分析睡眠質(zhì)量

新加入聲控系統(tǒng)的“Sense”傳感器能根據(jù)主人的調(diào)控,在睡眠期間調(diào)節(jié)到最舒適的狀況。它帶有公司自制的聲音識別系統(tǒng),所以又名“會講話的傳感器”。傳感器系統(tǒng)監(jiān)測聲音、燈光、溫度、濕度和空氣質(zhì)量,對用戶每晚的睡眠狀況進行評分。經(jīng)過一段時間,在熟知用戶的睡眠方式后,它會向用戶提出睡眠建議。它還可以檢測臥室的空氣質(zhì)量,通過分析手機光源,辨別你何時使用手機。

Sense可以監(jiān)測用戶整夜的睡眠質(zhì)量,并在最佳的起床時間叫醒用戶。有了Sense之后最大的好處在于,不用用戶動手,它自己就能工作。無需動用手機,只需說一聲“OkaySense”,就可以掌控并了解自己睡眠的全過程。

“神經(jīng)生活”電子傳感器助癱瘓病人恢復自由行動

據(jù)美國“奇茲”網(wǎng)絡雜志報道,一種神經(jīng)迂回系統(tǒng)的技術被冠名為“神經(jīng)生活”,它用一個可植入大腦運動皮質(zhì)層中的微芯片傳感器,用于負責手和手臂的運動。

傳感器包含96個電極,可以實時監(jiān)控癱瘓病人控制右臂活動的大腦細胞,同時追蹤大腦的神經(jīng)脈沖。通過無線網(wǎng)絡技術,該傳感器將記錄下的脈沖信號傳輸給電腦,后者使用特殊算法解碼信息,并將脈沖信號轉(zhuǎn)化為電子信號,傳遞回癱瘓病人右前臂帶著的特殊“電極衣袖”,電極會刺激手臂肌肉做出動作。經(jīng)過鍛煉,現(xiàn)在的癱瘓病人可以用右手握住瓶子,將瓶內(nèi)東西倒入另一個瓶中,然后進行攪拌,甚至還可以拿出信用卡刷卡。

可穿的汗液傳感器秒懂你汗水里的秘密

不久前,美國工程人員研發(fā)出世界上第一個全電子集成系統(tǒng),該系統(tǒng)可以在汗水中持續(xù)、無害地監(jiān)測多種生化物。這項新科技打開了可穿戴設備的大門,當使用者出現(xiàn)類似疲勞過度、脫水、身體溫度過高等健康問題時,它就會立即發(fā)出警報。

準確地來說,這個“靈敏傳感系統(tǒng)”可以根據(jù)使用者皮膚的溫度,測算汗水里的代謝物和電解質(zhì),并將數(shù)據(jù)實時同步到智能手機上。盡管在過去十年中,有不少健康監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)在消費者的電子設備上,但研究人員表示,這個在《自然》雜志上亮相的新設備,是世界上第一個全電子集成系統(tǒng)。

從研究團隊所制作的樣本可以看到,在一個柔性電路板中有五個傳感器。這些傳感器可測算代謝物的葡萄糖和乳酸、電解質(zhì)的鈉和鉀、以及皮膚溫度。而集成系統(tǒng)則能夠讓研究者通過測量皮膚溫度,實時地校準和配合其他傳感器的讀取情況,因為葡萄糖和乳酸傳感器的反應非常受溫度影響。

新型分子傳感器“隱形墨水”問世通信更安全

以色列魏茨曼科學研究學院戴維·馬古利斯和他的研究團隊開發(fā)了一種熒光分子傳感器,它可以通過生成特定的熒光發(fā)射光譜分辨不同的化學物質(zhì)。當發(fā)件人發(fā)送一條信息時,需先把信息(例如“芝麻開門”)用一個公開的字母數(shù)字代碼表轉(zhuǎn)化成數(shù)字,接下來發(fā)送者再添加一個密鑰。這個密鑰需要通過向傳感器中隨機添加某些特定化學品產(chǎn)生,其表現(xiàn)形式就是這些化學品所生成的獨特圖案。這個密鑰會加載在原始信息上,然后發(fā)件人給收件人發(fā)送此加密信息,發(fā)送渠道可以是電子郵件、郵政或者其他方法。收件人收到信息后,需要擁有一個完全一樣的裝置,且知道隨機選擇的編碼化學品,并將化學品加入到傳感器中來解碼信息。在這種方式下,即使發(fā)送的信息被他人截獲也無法閱讀。

生物納米傳感器,可診斷早期疾病

傳統(tǒng)的生物傳感器產(chǎn)生的信號與靶分子的濃度成正比,靶分子濃度較低時,傳感器的靈敏度降低,變得容易被其他分子干擾。由MollyStevens和同事們研制的這種新傳感器則相反,靶分子濃度越低,產(chǎn)生的信號越強,從而能夠可靠地檢測到低濃度的靶分子,其可檢出的最低濃度比醫(yī)院現(xiàn)在使用的診斷方法低好幾個數(shù)量級,比目前最靈敏的檢測方法也至少低10倍,有利于早期診斷疾病。以癌抗原這樣的生物標志物為例,早期診斷方法是否有效,關鍵就在于它能否可靠地辨別濃度是“零”還是“痕量”?!皩υS多疾病來說,用現(xiàn)有的技術尋找早期征象簡直像大海撈針一樣,”Stevens說,“而我們的新技術還真能撈到那根針?!?/p>

靈敏度極高一氧化碳傳感器問世

日本及法國科學院共同研發(fā)了新型測量一氧化碳濃度的傳感器。據(jù)悉該傳感器靈敏度高,能探測極低濃度下的一氧化碳,且生產(chǎn)成本低。為了能夠?qū)σ谎趸歼M行測量,研究人員選用了極其細微的氧化銅納米絲線,通過氧化銅與一氧化碳發(fā)生化學反應產(chǎn)生電信號,從而得到一氧化碳的濃度。

日本研發(fā)新型氣體傳感器,主要用于檢測氮氧化物

日本九州大學與慶應大學專家組成的研究組成功研發(fā)一款新型氣體傳感器。該氣體傳感器主要用于檢測氮氧化物。研究人員在試驗中,采用直徑為10nm的導線,精準控制加熱溫度,并將熱延遲時間控制在次微秒,該傳感器通過流經(jīng)的電流變化就能檢測氣體濃度,且能耗值為皮焦級。此次研發(fā)的氣體傳感器能耗較低,不需要進行大范圍加熱,因此可運用于可移動終端。通過該傳感器可檢測影響人類健康的揮發(fā)性化學物質(zhì),并且搜集相關化學物質(zhì)的大數(shù)據(jù)。

新型貼片傳感器可通過汗液監(jiān)測酒精度

據(jù)了解,這個酒精傳感器貼片是由美國加州大學圣地亞哥分校研發(fā),是一種柔性可穿戴傳感器,能夠根據(jù)汗液準確且持續(xù)監(jiān)測血液酒精含量,而且還能夠?qū)?shù)據(jù)信息傳輸?shù)街悄苁謾C、平板電腦上。

據(jù)介紹,傳感器貼片包含有臨時紋身和柔性電路板,電路板通過磁性連接紋身后,可將紋身檢測到的數(shù)據(jù)信息通過藍牙傳輸給手機或者平板電腦。據(jù)介紹,該傳感器貼片能夠在15分鐘內(nèi)檢測到血液酒精濃度。該傳感器貼片的功能遠遠不止檢測你的血液酒精含量,當你離開Party的時候,貼片會發(fā)送信息到你的手機上,讓你了解你喝了多少酒。朋友也可以通過貼片傳感器信息了解誰不適合開車,保證他的安全。

帶有溫度傳感器的智能襪子能讓你預防糖尿病足

致力于糖尿病患者健康監(jiān)測的創(chuàng)企SirenCare研發(fā)了一款智能襪子,該襪子通過溫度傳感器來檢測患者是否出現(xiàn)炎癥,進而實時檢測糖尿病患者健康狀況。傳感器被編織到襪子中,可以隨時檢測足部炎癥,而探測出的所有信息都會上傳到智能手機上的App上,方便患者隨時了解自身足部情況。所有的數(shù)據(jù)都存儲于襪子的傳感器、手機App以及云盤中。當足部出現(xiàn)損傷時,襪子可以檢測到高溫差,然后App會發(fā)出警報,提醒患者足部出現(xiàn)了問題。

智能襪子雖然是一款可穿戴設備,但不需要經(jīng)常充電。每個襪子的內(nèi)置電池都充滿電量,可以使用六個月。Siren說只要穿上襪子,其內(nèi)置傳感器會自動啟動。襪子一旦被脫下,傳感器則會自動關閉,進入睡眠模式。襪子支持機洗,患者至少可以穿六個月。

新型非接觸式液位傳感器,隔水監(jiān)測水位變化

近期,專門研發(fā)生產(chǎn)感應開關的臺灣大日科技公司,最新推出了一款非接觸式液位傳感器,可隔水監(jiān)測水位變化,實現(xiàn)了技術上的一大突破。

據(jù)該公司總經(jīng)理介紹,研發(fā)的這項非接觸式液位傳感器新產(chǎn)品,可隔水監(jiān)測容器內(nèi)的水位變化,特別是用于潔凈飲用水如咖啡機、飲水機等內(nèi)部盛水容器的液位監(jiān)測,可避免傳統(tǒng)液位傳感器直接浸泡在待測液中有污染飲用水的疑慮,能為用戶提供更安全可靠的保障。

據(jù)了解,在實際應用中,當液位高于或低于一感應位置時,液位傳感器各會有對應的TTL邏輯信號變化,適用于咖啡機、飲水機的液位檢知,以及其它需作隔水液位檢測的場合。

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