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气味传感器标准化,与智能机联动的终端或只需几千日元

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    发表于 2015-10-1 08:10:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
    日本物质材料研究机构(NIMS)、京瓷、大阪大学、NEC、住友精化以及瑞士的NanoWorld这六家单位于2015年9月25日,成立了旨在加快气味传感器系统的实用化与普及的推动标准化的团体。

           该团体将把NIMS开发的“MSS(Membrane-type Surface stress Sensor,膜型表面应力传感器)”应用于气味传感器,并确立准确且具有再现性的测量技术标准。还打算针对构成气味传感器系统的部件及材料推进标准化, 目标是降低成本。典型的一种系统构成包括可对特定群组的气味分子作出反应的传感器芯片、读取该芯片并向智能手机等传送数据的终端、用来分析这些数据的分析 软件。将把气味转换为客观数据,使其能够嵌入IoT(Internet of Things,物联网)系统。

           该团体的名称为“MSS联盟”,事务局位于日本茨城县筑波市的NIMS内。MSS是由NIMS的独立研究员、副教授吉川元起等人开发的传感器元件,可在空气或液体中测量气味分子、DNA、蛋白质等多种物质。
       
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     楼主| 发表于 2015-10-1 08:16:14 | 显示全部楼层

    MSS的结构是,在形成有直径为0.3mm的微小硅薄膜构造的MEMS(微电子机械系统)上,配备由有机或无机材料形成的感应膜。感应膜的特性是,会在接 触一些分子后吸附这些分子,体积由此发生增减。硅薄膜会因为体积增减而发生变形,可利用集成在薄膜上的应变传感器(压电元件)来检测这种变形。据介绍,检 测ppm等级的气味分子时,能以数十~数百的S/N(信噪比)识别。




       MSS联盟设想将MSS用作气味传感器。除了利用MSS实现准确测量的标准气体精密评测及校正等技术之外,还将针对具体用途开发适合大量生产的传感器芯片 (配备感应膜的MEMS传感器部分)、对取得的信号进行分析的技术、吸入呼气等的泵及过滤器等的流道,并以此作为业界标准。





    用智能手机诊断癌症,还可用于医疗及食品领域

           用途方面,首先将应用于根据呼气及体表气味推测健康状态,以及判断食品种类及新鲜程度的领域,“力争两年内投入实用”(吉川)。而在癌症诊断等医疗领域,实用化则要花费数年时间。


      传感器元件的材料及生产可以使用适合量产的技术,因此极有望降低成本。传感器部分可以采用内置于智能手机的加速度传感器及麦克风使用的半导体加工技术来量 产。关于用来读取传感器信号的信号处理部分,因传感器输出信号的S/N较高,估计不需要低噪声模拟电路等。


    吉川期待低价产品能够早日问世。他介绍称,尽管用途不同价格也有差别,但如果是广泛面向大众用户的产品,希望做到传感器芯片100日元左右、终端几千日元的价位。(记者:三宅 常之 技术在线
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