智能手机micro-spectrometer;像电路;植物传感器。
显微分光计越来越聪明智能手机
由于研究人员你埃因霍温,智能手机将变得更加聪明做事像检查如何清洁空气、食物是否新鲜或肿块是恶性由于谱仪如此之小可以很容易和便宜的手机。
小传感器开发的TU埃因霍温一样精确的正常的桌面模型用于科学实验室,研究小组报道。
电子显微镜图像的多孔膜晶体腔在中间。细节:捕捉光的水晶洞。来源:TU埃因霍温
谱分析的可见光和不可见光,和有一个巨大的范围的应用程序。每个材料和每个组织都有自己的“足迹”的光吸收和反射,因此可以被谱分裂以来,但最精确的光谱仪是大光分成不同的颜色(频率),然后分别测量。只是光线分裂后,光束,不同频率,仍然相互重叠;高度精确的测量,因此只能做了一些分裂后几十厘米。
然而,你的研究人员开发了一种新的传感器,能够做出这样的精确测量在一个完全不同的方式使用一个特殊的“光子晶体腔”,一个“陷阱”的几微米的光时,不能逃跑,他们说。这个陷阱是包含在一个膜,捕获的光产生一个微小的电流,测量。腔是很精确,仅保留一个非常微小的频率间隔,因此只测量光的频率。
能够衡量一个较大的频率范围内,研究人员报道,他们把他们的两个膜紧密上面。两个膜相互影响:如果它们之间的距离稍微变化,那么光频率传感器能够检测变化。
该设备的结构。蓝色的多孔平面上与光子晶体膜腔,它捕获特定频率的光。当这种情况发生时,它会生成一个电流测量(a)。来源:TU埃因霍温
为此研究人员采用了MEMS(微机电系统),允许不同的膜之间的距离,从而测量频率。最终,传感器覆盖的波长范围在30纳米,在光谱仪可以辨别一些几十万频率,这是非常精确的。这是成为可能,研究人员能够准确地确定膜之间的距离只有几十飞米(10 - 15米)。
基于应用的广度,micro-spectrometers预计最终成为同样重要的一个元素的智能手机相机。例如,测量二氧化碳,检测烟雾,确定你有什么药,新鲜的食物,你的血糖水平,等等,研究人员补充说。
自动化集成电路组装吗?
一个研究小组阿卜杜拉国王科技大学设计了一个策略组装的电子系统,特别是未来的灵活结构所需的高性能设备,使用ICs像乐高积木,这听起来非常类似于chiplet获得牵引的方法。
研究人员希望这种组装的方法创建全新的选择这些系统的制造过程。
研究小组提醒,现有技术来构建电子设备,如电脑、智能手机和机器人,依靠复杂的自动化生产过程,包括高精度设备调整和包成千上万的组件,从向上几毫米大小。一旦对齐,这些组件是连接到印刷电路板用无数小别针。
这些生产流程适合今天的电子元件和支持,刚性和努力。然而,他们不适合新兴电子系统越来越多地多功能、高性能的设备需求更大的小型化除了更好的准确度和精密度。特别是焊接和排列异常难以实现灵活的集成电路和软基板所需设备可穿戴和植入。
解决这个问题,KAUST团队开发了一种模块化方法的构建块呈现互补的几何图形产生电子系统通过lock-and-key-type装配,消除任何步骤,需要粘接或焊接。他们雕刻各种形状显示不同大小、高度和角度的脆弱,超薄柔性硅集成电路形成所谓的男性模块。接下来,他们蚀刻凹槽,对应于逆副本的形状,在柔性衬底上为男性生成主机模块。
植物纹身传感器
爱荷华州立大学植物科学家开发出了一种低成本、容易制作,石墨烯传感器可以附加到植物为研究人员和农民提供新的数据类型。
例如,通过了解不同菌株的玉米水从根部转移到较低的叶子,然后他们上树叶,它们可以繁殖的植物更有效使用水。
工具使这些水可能是一个很小的石墨烯传感器测量,可以贴在植物——研究人员被称为“植物纹身传感器。“石墨烯是一种神奇的材料。碳蜂窝是一个原子厚,擅长进行电力和热能,强大和稳定。graphene-on-tape技术在这项研究中也被用于生产可穿戴的应变和压力传感器,包括传感器内置的“智能手套”措施手部运动。
这个如此有用的部分原因是,传感器是便宜但仍然高效,团队说。
要做到这一点,研究人员已经开发出一种制造过程复杂的石墨烯模式在磁带上。第一步是创建缩进模式表面上的聚合物,与成型工艺或3 d印刷。工程师用液体石墨烯溶液,填补缩进的模式。他们用胶带去除多余的石墨烯。然后他们拿走另一条胶带将石墨烯模式,创建一个传感器在磁带上。
这个过程可以产生小至5./1亿分之一米宽的精确模式——只是平均人类头发直径的二十分之一。让这么小的模式增加了传感器的灵敏度。
在植物研究中,传感器是由石墨烯氧化物、水蒸气的材料非常敏感。水蒸气的存在改变了材料的导电性,可以量化,精确测量蒸腾(释放水蒸气)从一片叶子。
植物传感器已成功测试了在实验室和试验现场实验,研究人员说。
有趣的是,小组认为这种技术可能会打开一个新的路线对于各种各样的应用程序,包括生物医学传感器诊断,检查建筑物的结构完整性,监测环境,适当的修改后,测试作物疾病或杀虫剂。
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