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【中国智能制造网 本站原创】21世纪以来，纳米技术取得长足进步，并终融入传感器制造业，逐渐促成探测物理、化学、生物等类型信号的纳米传感器问世。纳米传感器不仅在尺寸大小方面达到纳米级水准，更实现了性能提高、成本降低等多重优化效果，引发“纳米化”的产业新趋势。
小身板撑起大产业 纳米传感器引发市场新趋势
传感器作为物联网架构中基础的一环，在即将到来的物联网时代，其数量必然会呈井喷式增长。种类繁多、数目庞大的传感器一方面自然会为人类更全面、更及时地收集种种信息，但另一方面也将占用越来越多的空间。尽管大多数传感器都身材娇小，但其尺寸毕竟还在肉眼可见的范围内，无论是从观感还是应用上讲，体验都还有待改进。不少特殊场景中的传感器需要继续变小。
上世纪90年代初兴起的纳米技术为传感器“瘦身”创造了可能。尤其是进入21世纪以来，纳米技术取得长足进步，并终融入传感器制造业，逐渐促成探测物理、化学、生物等类型信号的纳米传感器问世。纳米传感器不仅在尺寸大小方面达到纳米级水准，更实现了性能提高、成本降低等多重优化效果，引发“纳米化”的产业新趋势。
传感器家族中，未来与人类朝夕相处的首推可穿戴设备中的物理信号传感器。为了减轻设备重量，方便人体携带，这批传感器必将接受严峻的瘦身考验。2015年，美国北卡罗莱纳州立大学的一个研究团队就用银纳米线制成一款适用于可穿戴设备的纳米传感器，能够监测拇指、膝盖等关节的运动。同时，这款设备还可变形进而充当类人皮肤。
感知化学信号的传感器在探测有毒、有害气体的安防工作中扮演至为关键的角色。而近年来，随着空气污染加剧、天然气入户的普及，大众对检测有害气体的需求也日益增长。气体传感器在日常消费品市场愈加常见。新的市场空间对产品性能提出了更高的要求。为此，业界不断向“纳米化”方向发力。美国俄勒冈州立大学的光学纳米传感器便是其中一个成果。这款传感器既能在危险场所帮助安防人员“嗅”出有毒气体，又可帮助普通人检测食物是否腐败变质、家中燃气有无泄露。
有时候，危险信号并不是来自外界，而是源于身体内部。医学研究发现，癌症病人呼出的气体中含有特定的混合物。如果可以通过呼气检测到这些物质，医生便可由此判断病人是否罹患癌症。这既可以免去侵入式化验之苦，又可较早发现病症。顺着这一思路，学界展开了呼吸传感器的研究。2015年，以色列理工大学研发的一款可弯曲纳米传感器能通过分析呼气诊断卵巢癌，准确率达80%。
体积大幅缩小正是传感器性能提升的秘密之所在。正因为身材收缩到了纳米级，因此传感器的制作成本大大降低，对分子级的探测对象即可作出敏感反应。同时，节省出的空间可以留给多个其他类型的传感器，形成一个功能多样的组块。这就是为什么纳米传感器往往是能同时感测多种信号的综合体。
身材小，本领大，花费少，虽然肉眼不可见，但这样的传感器怎能不受市场青睐？无论是专业领域还是日常生活里，纳米传感器都游刃有余，受到越来越多消费者的喜爱。在去年夏季的达沃斯年会上，纳米传感器被评为“2016年度新兴技术”，前景之广阔不言而喻。未来，这个看不见的超迷你机器将在医疗、安防、军事、家居等诸多领域创造更大的奇迹。
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