物理科技生物学-PHYICA

世界上最小的加速度计标志着可穿叶山美空戴设备和游戏的新时代

纳米技术 2022-01-10 23:58:11

英国皇家理工学院 KTH研究人员发明的加速度计可以用于导航手机、手机游戏和计步器,也可以用于心脏病监测系统和运动捕捉可穿戴设备,这些设备甚至可以监测人体最轻微的运动

学分:KTH皇家理工学院 KTH的研究人员利用高导电性纳米材料石墨烯开发了迄今为止报道的最小加速度计,这可能是人体传感器和导航技术的突破

每一天,纳米技术和石墨烯材料的潜力都取得了新的进展

最新的进展是一个由国际研究团队用石墨烯制造的微型加速度计,该团队包括KTH皇家理工学院、亚琛工业大学和亚琛AMO研究所

可以想到的应用包括心血管疾病监测系统和超灵敏可穿戴便携式运动捕捉技术

几十年来,微机电系统一直是医疗技术等新创新的基础

现在,这些系统开始向下一个层次发展——纳米机电系统,或称NEMS

许歌·范是大学微纳米系统系的研究员,他说石墨烯独特的材料特性使他们能够制造这些超小型加速度计

“根据我们所做的调查和比较,我们可以说这是世界上报道的最小的机电加速度计,”范说

研究人员在《自然电子学》上报道了他们的工作

带有连接线的超小型NEMS加速度计的扫描电镜图像

学分:KTH皇家理工学院 判断任何导体的标准是电子能多容易、多快地穿过它

在这一点上,加上其非凡的机械强度,石墨烯是纳米机电系统中最有前途的应用材料之一

“由于这种材料的原子级厚度,我们可以缩小部件的尺寸,而且它具有很好的电气和机械性能,”范说

“我们创造了一种压阻式NEMS加速度计,它比目前可用的任何微机电系统加速度计都要小得多,但仍能保持这些系统所需的灵敏度

" 范将纳米技术的进步与越来越小的计算机的发展进行了比较,他说,这种小型加速度计的未来是有希望的

他表示:“这可能最终会让导航手机、手机游戏和计步器受益,同时也让心脏病监测系统和运动捕捉可穿戴设备受益,这些设备甚至可以监测人体最轻微的运动。”

包含64个器件的封装和引线键合管芯

学分:KTH皇家理工学院 这些NEMS传感器的其他潜在用途包括超小型化NEMS传感器和执行器,如谐振器、陀螺仪和麦克风

此外,范说,这些传感器可以作为一个系统来表征石墨烯的机械和机电特性

RWTH的马克斯·莱姆教授对结果感到兴奋:“我们与KTH多年的合作已经展示了石墨烯薄膜在压力传感器、霍尔传感器和麦克风方面的潜力

现在我们在混音中加入了加速度计

这让我对几年后在市场上看到这种材料充满希望

为此,我们正在研究与行业兼容的制造和集成技术

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