迄今最小加速傳感器問世

這款加速傳感器可用于手機導航等多種設備。圖片來源：物理學家組織網

科技日報北京9月5日電 （記者劉霞）瑞典查爾姆斯理工大學（KTH）的研究人員利用高導電性納米材料石墨烯，研制出了迄今最小的加速傳感器。這一設備有望促進人體傳感器和導航技術的發(fā)展，用于研制心血管疾病監(jiān)測系統(tǒng)、超靈敏的可穿戴設備和便攜式運動捕捉系統(tǒng)等。相關論文發(fā)表在《自然·電子學》上。

據物理學家組織網近日報道，幾十年來，微機電系統(tǒng)（MEMS）一直是醫(yī)療技術等領域創(chuàng)新的基礎。現(xiàn)在，這些系統(tǒng)正開始進入下一階段——納米機電系統(tǒng)（NEMS）。KTH微納米系統(tǒng)部門研究人員范旭格（音譯）表示，石墨烯獨特的材料特性使它們能夠制造出這些超小的加速傳感器。

范旭格說：“由于石墨烯的原子級厚度，使我們可以縮小元件的尺寸，我們發(fā)明了一種壓阻式NEMS加速傳感器，比目前任何可用的MEMS加速傳感器都要小得多。盡管小，但無損其靈敏度。”

這種小型加速傳感器未來有望應用于多個領域。范旭格說：“最終有望應用于手機導航、手機游戲和計步器、心臟病監(jiān)測系統(tǒng)和可以監(jiān)測人體運動的運動捕捉可穿戴設備。”

研究人員稱，這些NEMS傳感器的其他潛在用途還包括超小型NEMS傳感器和執(zhí)行器，如諧振器、陀螺儀和麥克風等。此外，這些NEMS傳感器也可以作為一個系統(tǒng)，用來表征石墨烯的機械和機電性能。

總編輯圈點

第一批正式的微機電設備，在上世紀六十年代就誕生了，但直到上世紀末至本世紀初，納米機電系統(tǒng)的概念才被提出。比較而言，微機電系統(tǒng)的體積已比一般日常生活中的機械系統(tǒng)小得多了，遠遠超越了“機”和“電”的概念。但科學家們仍然渴望將其尺寸縮成納米尺度，一個重要的原因是納米結構會導致種種新效應，能提供微機電設備所無法企及的特性和功能。這里既包括實際應用中的超高頻率、低能耗、高靈敏度，也包括在理論研究中，對微小的力和位移的“掌握”，以及對表面質量和吸附性的“控制”。