世界上最小的加速度計指向可穿戴設(shè)備 游戲的新時代
在身體傳感器和導(dǎo)航技術(shù)可能取得突破的同時,KTH的研究人員開發(fā)出了最小的加速度計,使用高導(dǎo)電納米材料石墨烯。
每一天,納米技術(shù)和石墨烯材料的潛力都取得了新的進展。最新一步是由國際研究團隊使用石墨烯制造的微型加速度計,該團隊涉及亞琛工業(yè)大學(xué)亞琛工業(yè)大學(xué)和亞琛工業(yè)大學(xué)AMO研究所。
可以想象的應(yīng)用包括用于心血管疾病和超靈敏可穿戴和便攜式運動捕捉技術(shù)的監(jiān)測系統(tǒng)。
幾十年來,微機電系統(tǒng)(MEMS)已經(jīng)成為例如醫(yī)療技術(shù)的新創(chuàng)新的基礎(chǔ)?,F(xiàn)在,這些系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)向下一級 - 納米機電系統(tǒng)或NEMS。
KTH公司微系統(tǒng)和納米系統(tǒng)研究員Xuge Fan表示,石墨烯獨特的材料特性使他們能夠制造出這些超小型加速度計。
“基于我們所做的調(diào)查和比較,我們可以說這是世界上報道的最小的機電加速度計,”范說。研究人員報告了他們在Nature Electronics的工作。
判斷任何導(dǎo)體的措施是電子如何輕松快速地穿過它。在這一點上,石墨烯與其非凡的機械強度一起,是納米機電系統(tǒng)中令人驚嘆的應(yīng)用領(lǐng)域最有前途的材料之一。
“由于材料的原子級厚度,我們可以縮小組件,并且它具有很好的電氣和機械性能,”Fan說。“我們創(chuàng)造了一種壓阻式NEMS加速度計,它比現(xiàn)有的任何MEMS加速度計都小得多,但保留了這些系統(tǒng)所需的靈敏度。”
Fan說,這種小型加速度計的未來很有希望,他將納米技術(shù)的進步與小型和小型計算機的發(fā)展進行了比較。
“這最終有利于手機用于導(dǎo)航,手機游戲和計步器,以及用于心臟病和動作捕捉可穿戴設(shè)備的監(jiān)控系統(tǒng),甚至可以監(jiān)控人體的最輕微運動,”他說。
這些NEMS換能器的其他潛在用途包括超小型化NEMS傳感器和諸如諧振器,陀螺儀和麥克風之類的致動器。此外,這些NEMS傳感器可用作表征石墨烯的機械和機電性能的系統(tǒng),F(xiàn)an說。
RWTH教授Max Lemme對結(jié)果感到非常興奮:“多年來我們與KTH的合作已經(jīng)展示了壓力和霍爾傳感器和麥克風的石墨烯膜的潛力?,F(xiàn)在我們已經(jīng)添加了加速度計。這讓我充滿希望在幾年內(nèi)看到市場上的材料。為此,我們正致力于與行業(yè)兼容的制造和集成技術(shù)。“