创新微型传感器:精准称量从微克到公吨
近期,名古屋大学工学研究科的新井史人教授及其团队,推出了一款革命性的微型传感器,该传感器的尺寸仅为2毫米,却能实现从一滴眼药水到人体重量的精确测量,其灵敏度是同类产品的千倍。这项突破性技术有望在机器人、设备等领域广泛应用,并计划于2018年实现量产。
这款传感器的核心组件是一个仅有2毫米见方的小型物体,其测量范围覆盖从0.04克到61.18公斤,极大地拓宽了测量的适用范围。理论上,无论是30克重的老鼠还是30吨重的货车,均能通过同一款传感器进行准确测量。
为了抵消温度变化对测量结果的影响,传感器采用石英材料作为支撑,并优化了结构设计,使得在1℃的温度波动下,对测量结果的影响降至约0.1克。此外,该传感器还特别适用于与人类频繁互动的机器人领域,只需少量传感器即可获取控制和安全所需的数据。其潜在应用还包括集成于座椅中,实时分析人体状态,如体重、呼吸频率和脉搏等信息,让用户在日常活动中轻松掌握健康状况。
为了进一步降低成本并推动商业化进程,新井教授团队正寻求与石英振荡器制造商合作,目标将单个传感器的成本从目前的1000日元(约人民币270元)降至几十日元,并预计在2018年实现实际应用。
新井教授不仅是IEEE会员,还在微电子机械系统(MEMS)、机器人技术和控制微观生物体等方面进行了深入研究,展现了其在科技领域的广泛影响力和深厚造诣。