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传感器与精密仪器高质量发展,计量成破局关键
精准计量检测的实现,都需要经由仪器仪表产品进行,计量检测的最终对象也是仪器仪表。而每一次科学计量的背后,是无数高精度传感器提供精准的数据,反过来,传感器的测量结果需要准确反映被测量的物理量,就需要计量检测提供更高的测量准确性。因此,计量检测与仪器仪表、传感器产业相辅相成,密不可分。
目前,我国已经成为国际仪器仪表行业规模最大的国家之一,也是发展中国家仪器仪表行业规模最大、产品品种最齐全的国家。国家统计局数据显示,2022年我国仪器仪表制造业营业收入达到9835.4亿元,同比增长38.5%,2023年,全国仪器仪表制造业营业收入10112.2亿元,同比增长4.0%。伴随着技术发展,传感器也由传统型向智能型发展,其重要作用将传感器行业发展提到新的高度。2023年,中国传感器市场规模约3800亿元。随着我国3C电子、新能源汽车等领域对传感器需求的愈加旺盛,预计未来五年传感器制造行业CAGR将达到19%,2026年中国传感器行业市场规模有望达到7082亿元。
计量的天平,必须公平,倾向任何一方,都将带来不可估量的损失。近几年,计量检测领域也不断发展。2023年,国家市监总局发布《市场监管总局关于计量促进仪器仪表产业高质量发展的指导意见》,2024年,国家发改委发布《产业结构调整指导目录(2024年本)》。一系列政策发布,进一步发挥出计量对仪器仪表、传感器产业的基础保障作用,加强与仪器仪表、传感器产业协同高质量发展,加速制造强国建设。
但是,政策和市场带来重大利好的同时,我国仪器仪表和传感器产业整体水平仍需提高,基础研究存在薄弱板块,部分关键核心技术匮乏,产品可靠性和稳定性亟待提升,部分高端仪器仪表、传感器及核心零部件长期依赖进口。计量检测作为仪器仪表、传感器高质量发展的基础,在产业创新发展和质量提升方面的支撑作用愈发凸显。
2024年03月25日
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美国西北大学(Northwestern University):用于长期监测慢性肠道炎症的微型植入式温度传感器
美国西北大学(Northwestern University):用于长期监测慢性肠道炎症的微型植入式温度传感器
2024年03月22日
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南科大/港科大:全印刷的超高灵敏及稳定性的多模态生物传感器阵列,用于皮上汗液代谢分析
南科大/港科大:全印刷的超高灵敏及稳定性的多模态生物传感器阵列,用于皮上汗液代谢分析
2024年03月21日
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郑州大学:研发基于湿气发电效应的灵敏的湿度传感器
【郑州大学:研发基于湿气发电效应的灵敏的湿度传感器】
呼吸监测有助于早期发现呼吸暂停、哮喘和心脏骤停等疾病,并可以为日常的健康管理提供指导意见,在降低呼吸系统疾病风险方面效果显著。湿度传感器因其非接触式的人机交互机制,避免了病毒或细菌的传播,成为了实现呼吸监测的重要手段。随着各种新能源模式的发展,如摩擦纳米发电机和压电纳米发电机等,通过自供电湿度传感器实现呼吸监测成为可能。然而,这些方法面临以下限制:(1)湿度传感模块和自供电系统往往是分开的,需要额外集成,不利于设备简捷化和小型化。(2)高湿度不利于通过摩擦或挤压引起的静电产生有效的电信号输出,需要依赖高精度的封装。(3) 依赖于人类活动产生的机械能的监测容易受到外部环境的运动干扰,导致传感器和人体组织活动之间不匹配。因此,对新型自供电湿度传感器的探索引起了人们的广泛关注。湿气发电(MEG)作为一种新兴的清洁能源模式,能够一步将环境水分转化为电能,这种发电方法与水蒸气有着固有的关系,为开发具有简单结构的新型自驱动湿度传感器提供了可能的途径。
郑州大学单崇新教授团队报道了一种基于石墨相氮化碳(g-CN)薄膜的MEG设备,以实现一体化的自供电湿度传感。采用气相传输沉积法在多孔阳极氧化铝(AAO)薄膜上生长形成了富含g-CN纳米管的异质膜,基于g-CN/AAO膜的MEG器件可以利用湿气自发发电,在96%的相对湿度下产生0.47V的开路电压、3.51μA的短路电流。当相对湿度从41%变化到96%时,响应电流呈指数级增长,最大响应为1.78×106%(ΔI/I0)。这种对湿度存在固有响应的发电机制可能来源于g-CN/AAO薄膜异质结构诱导的离子梯度。此外,进一步开发了一种基于湿度传感器的自供电呼吸监测设备,用于监测人体运动和睡眠状态,其具有近12小时的持续监测能力。这一结果为开发用于智能电子和医疗监测领域的自供电湿度传感器开辟了新的途径。
2024年03月20日
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厦门大学:快速且高灵敏度的酵母生物传感器用于检测病原真菌
厦门大学:快速且高灵敏度的酵母生物传感器用于检测病原真菌
2024年03月19日
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中国传感器专家当选欧洲自然科学院院士!他推动了国产传感器发展!
中国传感器专家当选欧洲自然科学院院士!他推动了国产传感器发展!
2024年03月18日
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