傳感新品

【中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所：在薄膜熒光傳感器研究方面取得進(jìn)展】

近日，中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所研究人員在薄膜熒光傳感器研究方面取得進(jìn)展。該研究為制備優(yōu)異的薄膜熒光傳感器提供了有效策略，對(duì)熒光傳感與氣體吸附的協(xié)同過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與理論計(jì)算闡釋。

近年來，薄膜熒光傳感器在氣體傳感領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，因具有較高的靈敏度、響應(yīng)性和選擇性，是目前最有前景的痕量物質(zhì)檢測技術(shù)之一。然而，多數(shù)熒光敏感材料存在聚集熒光淬滅（ACQ）效應(yīng)和光漂白現(xiàn)象，使得滿足實(shí)際應(yīng)用要求的熒光傳感材料并不多見。這限制了熒光敏感材料在氣體檢測方面的應(yīng)用，亟待開發(fā)用于氣體傳感的新型高性能敏感材料。針對(duì)薄膜有機(jī)熒光探針材料面臨的固態(tài)熒光量子效率差、光穩(wěn)定性差等問題，研究人員將有機(jī)熒光客體搭載到金屬有機(jī)框架（MOF）中，開發(fā)了一種對(duì)氣體分析物具有高靈敏度、高選擇性、高穩(wěn)定性的新型主客體式薄膜熒光氣體傳感器，為構(gòu)建滿足不同需求的薄膜熒光傳感器提供了靈活的方法。

該工作以ACQ分子Me4BOPHY-1作為被封裝有機(jī)客體，采用簡單的固相合成方法嵌入金屬有機(jī)框架ZIF-8中，通過調(diào)整負(fù)載比例調(diào)節(jié)其熒光發(fā)射特性。MOFs（ZIF-8）為客體分子提供了各種納米空腔，從而減少了熒光分子的自聚集，有效克服Me4BOPHY-1的ACQ效應(yīng)。負(fù)載不同比例的客體后，分子的固態(tài)熒光量子效率從0.76%最高提升到19.72%。進(jìn)一步，研究實(shí)現(xiàn)了對(duì)神經(jīng)毒劑沙林的模擬物氯磷酸二乙酯的氣相識(shí)別。

MEMS懸臂梁吸附研究表明，主客體嵌入式MOF傳感器對(duì)待測氣體的預(yù)富集賦予了探針優(yōu)異的氣體傳感能力，響應(yīng)時(shí)間可達(dá)3 s，檢測限低至1.13 ppb。MOF的籠化效應(yīng)提高了對(duì)于分析物的選擇性，Me4BOPHY-1 ZIF-8對(duì)干擾性氣體HCl的響應(yīng)明顯變?nèi)?，而這在以前的文獻(xiàn)報(bào)道中是不可避免的。此外，有機(jī)金屬框架結(jié)構(gòu)的“籠化效應(yīng)”還確保了傳感器良好的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。有機(jī)熒光分子的熱分解溫度從200℃升至527℃，且在激發(fā)光波段的激光持續(xù)4800 s的照射下仍能保持初始熒光強(qiáng)度。

傳感動(dòng)態(tài)

【工信部：我國專家當(dāng)選ISO汽車感知傳感器工作組召集人】

2024年4月，我國牽頭提出的《道路車輛 車載激光雷達(dá)試驗(yàn)方法》（ISO 13228）、《道路車輛 車外感知毫米波雷達(dá)探測性能試驗(yàn)方法》（ISO 13389）兩項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)提案經(jīng)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織道路車輛技術(shù)委員會(huì)（ISO/TC22）投票表決正式立項(xiàng)，并獲批在電子電氣部件及通用系統(tǒng)分技術(shù)委員會(huì)下新成立汽車感知傳感器工作組（ISO/TC22/SC32/WG16），由我國專家當(dāng)選工作組召集人、中國汽車技術(shù)研究中心有限公司承擔(dān)工作組秘書處工作。

汽車?yán)走_(dá)是一種重要的汽車感知傳感器，主要包括激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)等形式，可用于實(shí)時(shí)監(jiān)測車輛周圍的環(huán)境，提供交通狀況、行人、其他車輛等信息，以便駕駛員或自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能夠及時(shí)做出正確的駕駛決策，降低交通事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。近年來，隨著汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的加速演進(jìn)，以激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)為代表的汽車感知傳感器發(fā)揮著重要的作用，其性能及標(biāo)準(zhǔn)日益受到市場與行業(yè)的重視。2021年6月，我國向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織道路車輛委員會(huì)提出汽車?yán)走_(dá)系列標(biāo)準(zhǔn)提案，隨后聯(lián)合來自德國、法國、芬蘭、日本、韓國等國家和地區(qū)的五十余位專家，圍繞激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)評(píng)價(jià)體系、試驗(yàn)方法等開展了近三年的深入研究并推動(dòng)達(dá)成共識(shí)，為汽車感知傳感器工作組的成立及兩項(xiàng)汽車?yán)走_(dá)國際標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

下一步，工業(yè)和信息化部將組織中國汽車技術(shù)研究中心有限公司等相關(guān)單位，堅(jiān)持國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)同步研究、同步制定的原則，充分發(fā)揮我國汽車產(chǎn)業(yè)應(yīng)用場景豐富、技術(shù)創(chuàng)新活躍等優(yōu)勢，加快推進(jìn)汽車感知傳感器領(lǐng)域國際標(biāo)準(zhǔn)研制工作，不斷提升我國在國際標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系建設(shè)的參與度與貢獻(xiàn)度。

【美國為F-22升級(jí)新傳感器】

據(jù)美國媒體報(bào)道，近日，美國愛德華茲空軍基地的一架F-22戰(zhàn)斗機(jī)，掛載新型隱身油箱和紅外傳感器吊艙進(jìn)行試飛。報(bào)道稱，這是美國空軍針對(duì)F-22戰(zhàn)斗機(jī)的一次重要升級(jí)，將縮小F-22戰(zhàn)斗機(jī)與后繼機(jī)型的差距。

F-22是美國于20世紀(jì)80年代開始研發(fā)的一款隱身戰(zhàn)斗機(jī)，其設(shè)計(jì)目標(biāo)是與蘇制戰(zhàn)斗機(jī)爭奪空中優(yōu)勢。當(dāng)時(shí)，無論是隱身性能、機(jī)載設(shè)備、還是火控系統(tǒng)，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)均對(duì)蘇制戰(zhàn)斗機(jī)構(gòu)成明顯優(yōu)勢。因此，在當(dāng)時(shí)已經(jīng)具備相關(guān)技術(shù)條件的情況下，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)并未安裝紅外搜索跟蹤系統(tǒng)（IRST）。

近年來，隨著后續(xù)機(jī)型的發(fā)展，F(xiàn)-22戰(zhàn)斗機(jī)原有的機(jī)載配置逐漸落伍。特別是俄制戰(zhàn)斗機(jī)大都配備紅外搜索跟蹤系統(tǒng)，而F-22戰(zhàn)斗機(jī)除隱身性能領(lǐng)先外，其它方面的優(yōu)勢已不明顯。更麻煩的是，由于當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)并未預(yù)留改裝空間，該機(jī)的后續(xù)升級(jí)頗為困難。

在這種情況下，美空軍仍然執(zhí)意對(duì)F-22戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)行升級(jí)。究其原因，一方面，自美國戰(zhàn)略重心轉(zhuǎn)向亞太地區(qū)以來，由于五代機(jī)航程普遍較短，美空軍迫切需要對(duì)其進(jìn)行升級(jí)，以滿足遠(yuǎn)距離作戰(zhàn)需求。另一方面，美空軍有意用F-22戰(zhàn)斗機(jī)為“下一代空中優(yōu)勢”（NGAD）計(jì)劃驗(yàn)證新技術(shù)，充當(dāng)后者的“技術(shù)孵化器”，這樣既能提升F-22戰(zhàn)斗機(jī)的作戰(zhàn)能力，又可以為“下一代空中優(yōu)勢”計(jì)劃驗(yàn)證新功能。

美媒稱，預(yù)計(jì)未來十年內(nèi)，世界上最先進(jìn)的戰(zhàn)斗機(jī)需要具備更明顯技術(shù)優(yōu)勢，才能應(yīng)對(duì)數(shù)量眾多且增長迅速的新興威脅。當(dāng)前，美空軍正加速推進(jìn)這一進(jìn)程。在美空軍2025財(cái)年預(yù)算申請中，單獨(dú)列出一項(xiàng)F-22戰(zhàn)斗機(jī)“傳感器增強(qiáng)計(jì)劃”，其中明確包括“先進(jìn)紅外搜索跟蹤傳感器”。目前，該計(jì)劃正在實(shí)施當(dāng)中。

【臺(tái)積電首次發(fā)布A16新型芯片制造技術(shù)，預(yù)計(jì)2026年量產(chǎn)】

據(jù)臺(tái)灣“中央社”4月24日報(bào)道，臺(tái)積電24日在美國加州圣克拉拉舉行的北美技術(shù)論壇上，發(fā)布一種名為A16的新型芯片制造技術(shù)，預(yù)計(jì)于2026年量產(chǎn)。

據(jù)路透社報(bào)道，臺(tái)積電執(zhí)行副總經(jīng)理暨共同營運(yùn)長米玉杰在論壇上表示，該技術(shù)將得以從晶圓背面向運(yùn)算芯片輸送電力，有助于加快人工智能（AI）芯片的速度。

根據(jù)臺(tái)積電官網(wǎng)消息，臺(tái)積電24日在北美技術(shù)論壇上揭示其最新的制程技術(shù)、先進(jìn)封裝技術(shù)以及三維集成電路技術(shù)，憑借此領(lǐng)先的半導(dǎo)體技術(shù)來驅(qū)動(dòng)下一世代AI創(chuàng)新。

報(bào)道稱，此外，臺(tái)積電還推出系統(tǒng)級(jí)晶圓技術(shù)。此創(chuàng)新解決方案將帶來革命性的晶圓級(jí)效能優(yōu)勢，滿足超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心未來對(duì)AI的要求。

【量子激光雷達(dá)！中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)這項(xiàng)發(fā)明在日內(nèi)瓦斬獲雙項(xiàng)大獎(jiǎng)】

4月17日至21日，第49屆日內(nèi)瓦國際發(fā)明展在瑞士日內(nèi)瓦落幕，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院薛向輝課題組的“大氣多參數(shù)探測光量子激光雷達(dá)”項(xiàng)目不僅獲得了最高榮譽(yù)“特別嘉許金獎(jiǎng)”，還首次獲得“日內(nèi)瓦共和國與州政府獎(jiǎng)”。

日內(nèi)瓦國際發(fā)明展是世界三大發(fā)明展（日內(nèi)瓦發(fā)明展、匹茲堡發(fā)明展、紐倫堡發(fā)明展）之一，創(chuàng)辦于1973年，由瑞士聯(lián)邦政府、日內(nèi)瓦州政府、日內(nèi)瓦市政府和世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織共同舉辦，是全球舉辦歷史最長、規(guī)模最大的發(fā)明展?！疤貏e嘉許金獎(jiǎng)”是日內(nèi)瓦國際發(fā)明展給獲得金獎(jiǎng)項(xiàng)目的額外榮譽(yù)?！叭諆?nèi)瓦共和國與州政府獎(jiǎng)”由日內(nèi)瓦州政府特別頒發(fā)，代表政府級(jí)別的榮譽(yù)認(rèn)可，也是中國代表團(tuán)首次獲得該榮譽(yù), 國內(nèi)高校僅有中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)和清華大學(xué)獲得。

薛向輝教授團(tuán)隊(duì)獲獎(jiǎng)作品通過激光雷達(dá)與量子精密測量學(xué)科交叉，研發(fā)的大氣多參數(shù)探測光量子激光雷達(dá)可以在3km的探測半徑范圍內(nèi)同時(shí)實(shí)現(xiàn)二氧化碳濃度、氣溶膠參數(shù)、大氣風(fēng)場的高精度探測。配套的智能數(shù)據(jù)處理云端，根據(jù)應(yīng)用場景不同，可以為氣象環(huán)保部門實(shí)時(shí)提供三維的風(fēng)場、二氧化碳濃度分布，為災(zāi)害天氣預(yù)警、碳循環(huán)提供準(zhǔn)確實(shí)測數(shù)據(jù)。

該項(xiàng)目的相關(guān)技術(shù)已經(jīng)獲得十幾項(xiàng)國內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)，發(fā)表相關(guān)論文十幾篇，成果轉(zhuǎn)化的系列產(chǎn)品在中國數(shù)十個(gè)省市的氣象、環(huán)保、機(jī)場、航運(yùn)、高速公路等對(duì)口業(yè)務(wù)部門應(yīng)用，服務(wù)于城市大氣污染擴(kuò)散路徑追溯、森林火災(zāi)探測、機(jī)場風(fēng)切變預(yù)警等，極大提高了氣象環(huán)保領(lǐng)域的數(shù)字化、精細(xì)化管理水平。

審核編輯 黃宇