传感器材料技术进步 导致新型传感器诞生
2013-07-02 14:48:19 来源：工控网 点击：1643
摘要： 传感器是基础科学的重要组成部份，它在信息采集、自动化等方面都要重要应用，技术也在不断进步。目前，包括中国在内的国家，在材料技术方面都有所突破。
传感器是基础科学的重要组成部份，它在信息采集、自动化等方面都要重要应用，技术也在不断进步。目前，包括中国在内的国家，在材料技术方面都有所突破。
传感器材料是传感器技术的重要基础，材料科学的进步，可导致人们制造出各种新型的传感器。
传感器新材料、新技术的发展，将会在几个方面有所突破：首先，敏感元件与传感器发展的总趋势是小型化、多功能化、智能化、集成化以及系统化。传感技术涉及多学科的交叉，它的设计需要多学科综合理论分析。因此，常规的方法已难以满足，CAD技术将得到广泛应用。随着新型敏感材料的加速开发，微电子、光电子、生物化学、信息处理等各学科、各种新技术的相互渗透和综合利用，已使一批先进、新颖的传感器先后问世。比如：智能传感器、模糊传感器、光纤传感器、基因传感器、生物传感器以及超导传感器等。这标志着传感器产业将进一步向着生产规模化、专业化和自动化方向发展。
2012年，中科院上海应用物理研究所、苏州纳米技术与纳米仿生研究所、复旦大学中山医院、上海计量测试技术研究院合作开发了一种基于DNA纳米结构修饰界面的电化学生物传感器。
与传统的PCR等均相检测方法相比，基于表面反应的电化学生物传感器对疾病相关的microRNAs检测具有更加廉价、更容易实现现场检测的优点。然而，电化学生物传感器的灵敏度常常受到界面传质过程和拥挤效应的限制。为了解决这些问题，樊春海研究员及其团队之前已发展了利用三维DNA纳米结构修饰金电极表面的新方法，可以显著增强表面分子的结合能力和提高检测灵敏度。
业内人士分许指出，纳米材料应用于电化学生物传感器领域后，不仅提高了传感器的检测性能，而且提升了传感器的化学和物理性质以及它对生物分子或细胞的检测灵敏度，检测时间也得以缩短，与此同时还实现了高通量的实时分析检测。该项研究也为低维纳米材料制备生物传感器提供了重要的理论和实验依据。
传感器为推动机器人产业快速有序发展立下了汗马功劳。传感器是用来检测机器人自身的工作状态，以及机器人智能探测外部工作环境和对象状态的核心部件。能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等，使得其表现出奇异的化学、物理性质。此前，研究人员就曾用琼脂糖将葡萄糖氧化酶和连接了二茂铁的单壁碳纳米管固定在玻碳电极表面，实现了对葡萄糖的快速灵敏检测。碳纳米管的引入还能够显著提高电化学敏感膜中电活性物质的氧化还原可逆性，同时消除了溶解氧对测定的干扰。
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