迄今最小加速傳感器問世

這款加速傳感器可用于手機(jī)導(dǎo)航等多種設(shè)備。圖片來源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

科技日報(bào)北京9月5日電 （記者劉霞）瑞典查爾姆斯理工大學(xué)（KTH）的研究人員利用高導(dǎo)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(shè)備有望促進(jìn)人體傳感器和導(dǎo)航技術(shù)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(shè)備和便攜式運(yùn)動捕捉系統(tǒng)等。相關(guān)論文發(fā)表在《自然·電子學(xué)》上。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)道，幾十年來，微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）一直是醫(yī)療技術(shù)等領(lǐng)域創(chuàng)新的基礎(chǔ)。現(xiàn)在，這些系統(tǒng)正開始進(jìn)入下一階段——納米機(jī)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(dú)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(yīng)用于多個領(lǐng)域。范旭格說：“最終有望應(yīng)用于手機(jī)導(dǎo)航、手機(jī)游戲和計(jì)步器、心臟病監(jiān)測系統(tǒng)和可以監(jiān)測人體運(yùn)動的運(yùn)動捕捉可穿戴設(shè)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(fēng)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(jī)械和機(jī)電性能。

總編輯圈點(diǎn)

第一批正式的微機(jī)電設(shè)備，在上世紀(jì)六十年代就誕生了，但直到上世紀(jì)末至本世紀(jì)初，納米機(jī)電系統(tǒng)的概念才被提出。比較而言，微機(jī)電系統(tǒng)的體積已比一般日常生活中的機(jī)械系統(tǒng)小得多了，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了“機(jī)”和“電”的概念。但科學(xué)家們?nèi)匀豢释麑⑵涑叽缈s成納米尺度，一個重要的原因是納米結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致種種新效應(yīng)，能提供微機(jī)電設(shè)備所無法企及的特性和功能。這里既包括實(shí)際應(yīng)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(zhì)量和吸附性的“控制”。