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光谱传感器“脸谱化” 五大技术突破？

溯远

2017/11/20

私聊

原子吸收光谱（AAS）

2017年，各类有关传感器获得新突破的讯息，其中有新型生物传感器 实现即时检测，智能手机搭载小型化分子光谱传感器以及芬兰成功研发世界首款高光谱移动传感器等喜讯。传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节。
突破一、芬兰成功研发世界首款高光谱移动传感器
芬兰VTT国家技术研究中心通过将iPhone摄像机转换为新型光学传感器，成功开发出世界上第一个高光谱移动设备，这将为低成本高光谱成像的消费应用带来新的前景，例如消费者将能够使用移动电话进行食品质量检测或健康监测。
光谱成像广泛用于各种物体感测和材料属性分析。高光谱成像对图像中每个像素点进行光谱分析，可实现宽范围测量。高光谱相机已经用于苛刻环境条件下的医疗、工业、空间和环境感测，但价格昂贵。VTT开发的高光谱移动设备，通过将可调节的微小MEMS(微光机电系统)滤波器与iPhone的摄像机镜头集成，并令其调节功能与摄像机的图像捕获系统同步，将智能传感器与互联网结合，使得利用具有成本效益的光学MEMS光谱技术开发新的移动应用成为可能，如利用车辆和无人机进行环境观测、健康监测和食品分析等消费应用。
突破二、世界首个搭载小型化分子光谱传感器智能手机发布
近日，长虹公司发布全球首款分子识别手机—长虹H2，这是世界上第一个搭载小型化分子光谱传感器的智能手机，可实现果蔬糖分、水分，药品真伪，皮肤年龄，酒类品质等检测，成为随身携带的个性化健康管理集成终端。
据了解，长虹将实验室级别光谱仪的能力和精度整合进可供人们日常携带和使用的手机中，有效提高用户的日常生活质量。例如在检测食品是否安全方面也有很大帮助，H2手机向所搭载的小型化高分辨率近红外光谱传感器发出指令对被测物体进行“近红外吸收光谱”的数据采集，并将光谱数据传输至云平台进行分析、计算、处理，得出定性、定量分析结果，手机将数据化和图形化的结果呈现给用户，并向用户给出相应建议及推荐，H2手机即可直接识别到物质的分子属性。这样就能对食物的安全性能做出鉴别，起到保障安全的作用。
突破三、纳米传感器把原子级别药物输入细胞
哈工大研制纳米机器人把原子级别药物输入细胞。纳米传感器操作引发了人们的关注，可以在极微小尺度下完成传统机器人无法实现的各种观测、表征和操控作业，堪称“无微不至”。通过改纳米技术，可将原子级别的药物输入细胞中，观察这些药物对细胞的效果。
纳米操作机器人具备位置检测传感器，可实现自动可编程运动，并具备多种功能强大的附加模块。与传统机器人相比，纳米操作机器人具有超级灵敏、超高精确等特点，可以在极微小尺度下完成传统机器人无法实现的各种观测、表征和操控作业，堪称“无微不至”。
突破四、新型光学生物传感器可在几秒钟内识别感染性疾病
近期，俄罗斯科学家开发出了一种新的激光技术，用于制造新颖的光学生物传感器，这种传感器能够在几秒钟内识别感染性疾病。该装置通过红外光来显示有害的细菌和病毒，可以在大型的交通枢纽，如机场等需要不断监测大量的客流的环境下得到广泛应用。

这种快速分析可能被广泛应用于大型交通枢纽，如机场这种需要不断对流通乘客进行健康监测的环境下。目前，这种还是通过热成像摄像机跟踪体温来实现。一个发烧的乘客可能是一个潜在的感染源。在这种情况下，一个清晰的分析是必要的，要辨别出来该人是否实际上是生病了，还是什么别的原因。利用现有的方法调查生物材料，如聚合酶链式反应方法要需要几天。与之相反的是，这种新技术可以立即提供出检测的结果。
突破五、全球首款晶圆级传感器芯片或掀起光谱仪应用
2017年1月17日，领先的高性能传感器解决方案和模拟IC供应商艾迈斯半导体公司(amsAG)宣布推出全球首款高性价比的多通道光谱片上传感器解决方案，为消费和工业应用实现新一代光谱分析仪开辟了道路。

多光谱传感器采用新的制造技术，使纳米光干涉滤波器极其精确地直接附着在CMOS硅晶圆上。该传感器使用的干涉滤波器技术具有极高的精确性和稳定性，不受使用时间及温度的影响，比如今常用于各类光谱分析仪器的组件尺寸更小、更具性价比。
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