业界动态

2017-11-21 02:17
传感器世界 2017年2期
关键词:石墨智慧检测

《新型智慧城市评价指标》规划全国智慧城市建设

2016年全国新型智慧城市评价工作已于2016年12月30日结束。根据国家发改委、中央网信办、国家标准委联合11月22日发布的通知,各地已根据《新型智慧城市评价指标(2016版)》GB/T33356-2016完成系统填报。

《新型智慧城市评价指标(2016版)》按照“以人为本、惠民便民、绩效导向、客观量化”的原则制定,包括客观指标、主观指标、自选指标三部分共8项。其中,客观指标7项,重点对城市发展现状、发展空间、发展特色进行评价。其中,惠民服务、精确治理、生态宜居3个成效类指标,旨在客观反映智慧城市建设实效;智智能设施、信息资源、网络安全、改革创新4个引导性指标,旨在发现极具发展潜力的城市。主观指标指“市民体验问卷”,旨在引导评价工作注重公众满意度和社会参与。自选指标指各地方参照客观指标自行制定的指标,旨在反映本地特色。

2016年4月19日习近平总书记在全国网信工作会议上首次提出了新型智慧城市的概念,提出建设真正以人民为中心,实现民生服务便捷、社会治理精准、社会经济绿色、城乡发展一体、网络安全可控的智慧城市。中共十八届五中全会提出“创新、协调、绿色、开放、共享”发展理念,城市被赋予了新的内涵,并对智慧城市建设提出了新的要求。

国家网信办在全面调查和摸清全国智慧城市建设情况的基础上,面对智慧城市建设遇到的新挑战和新要求,牵头组织国家发改委等26个部委联合推动新型智慧城市建设。此次国家几部委联合出台智慧城市评价标准,不仅是为了解决城市不便民的问题,更多的是为了整体规划全国的城市建设,目前,我国智慧城市建设已达到数百个之多,但也存在着不少的问题,需要进行全新的顶层设计,进行合理引导,实现健康有序发展,解决地域发展不均衡、项目投入不合理等问题。

对标准进行解读时,国家发展和改革委员会城市和小城镇发展中心大数据所所长姜鹏指出,应明确新型智慧城市的工作方向,通过智慧建设进一步提升城市便民惠民水平、提高城市治理能力现代化水平、实现城市可持续发展,提高城市居民幸福感和获得感,让社会公众和企业能够切实感受到智慧城市建设带来的便利。

2016-2017年度中国新型智慧城市建设与发展综合影响力评估结果出炉

此次活动为中国信息化研究与促进网、国衡智慧城市科技研究院联合太昊国际互联网评级、工信部所属计世资讯等权威机构于2016年4月开始启动。2017年1月评估组结合Tahaoo互联网+评级指数进行智慧城市居民互联网生活应用APP综合研究与加权分析,依据“分类指导、创新引领”的工作准则,参照各级各类智慧城市实际运营状况,通过网络采集、在线申报、问卷调查、单位自荐、专家推荐、综合评估等六大类方法评估和推荐,最终评选结果为:

2016-2017年度中国最佳管理实践智慧城市:深圳、北京、上海等

2016-2017年度中国最具影响力智慧城市:北京、上海

2016-2017年度中国最具创新力智慧城市:重庆 、广州

2017年度中国最具投资价值智慧城市:深圳、长沙

2017年度中国最具发展潜力智慧城市:天津、青岛、合肥、南宁

2016-2017年度中国最具旅游特色智慧城市:洛阳、黄山、玉溪、运城、乌海、乐山、吉林

2016-2017年度中国最具魅力宜居智慧城市:成都、威海、秦皇岛

2016-2017年度信息惠民优秀示范城市:沈阳、苏州、芜湖等

2016-2017年度中国智慧城市居民互联网生活服务最佳应用App101强榜单: 微信、QQ、支付宝等

2016-2017年度中国智慧城市居民互联网生活应用最佳服务提供商:腾讯、支付宝、淘宝等

高精度石墨烯红外探测器问世

根据《自然·通讯》的消息,国际联盟 Graphene Flagship 的一个研究小组发布了一款基于石墨烯的高精度红外探测器,可检测出纳瓦级的热辐射变化。

为构建更加精准的红外检测器,研究人员发挥石墨烯导电性能良好、热敏度高等优势,并结合传统红外探测器的优点,研发出一种新型红外探测器——红外热电辐射测量仪。这种测量仪由热电材料衬底、单层石墨烯导电通道及浮栅电极组成。与以往不同,热电材料吸收辐射产生的电场变化不是直接用于检测,而是用来“调节”石墨烯的导电性能,再对其进行检测。所以,这种新型检测器可消除检测电阻升温带来的干扰,同时石墨烯还可作为信号内置放大器,无需外部处理电路,这意味着没有寄生电容,且噪声较低,从而进一步提高检测精度。 石墨烯的高电导率还可以很方便地完成与检测器和记录装置接口的外部读出集成电路(ROIC)的阻抗匹配。

团队成员 Alan Colli 表示,借助石墨烯,还能建造出高分辨率的红外热成像仪。“我们对这项技术的前景充满信心,特别是需要在室温下进行操作的、用于安保检测的光谱学仪器。因为这种测量仪灵敏度更高,可以在更窄的光谱范围内进行检测及成像。因此可以检测出一些特殊材料(如爆炸物等)发出的某种特定信号,在寻找爆炸物、有害物质或者其他物质等探测工作中具有很大的应用潜力。”

不过要大规模推广这种新型检测器,还有一些关键技术需要解决,尚未完全成熟的石墨烯加工和集成技术是最大的障碍之一。根据研究人员介绍,现阶段测量仪还很容易被高温且突发的热冲击影响,但是,相信随着石墨烯质量的持续改进(例如,更高的迁移率),仪器的工作温度范围还可以更宽,同时仍然保持同样优异的可靠性和温度响应性。

过去几年红外探测器市场规模急剧增加,对室温工作高灵敏度测量产品需求大增,石墨烯红外探测器在满足市场要求方面迈出了巨大的一步。剑桥石墨烯中心主任Andrea Ferrari教授说,“这项工作是石墨烯在应用路线图上稳步前进的一个典型范例。”

瑞典研发全球首款热驱动晶体管

来自《自然·通讯》的消息,瑞典linkoping University研究员Dan Zhao和 Simone Fabiano开发出了全球首款由热信号而非电信号驱动的晶体管逻辑电路,温度变化1°即可在晶体管中检测到变化的电流。

这款热驱动晶体管能够使许多新应用成为可能,例如极小温差探测,以及监测伤口愈合过程中所使用的的功能性医疗敷料。 利用该晶体管构建的红外光热驱动控制电路,还可应用于热像仪等应用。

该晶体管的热灵敏度比传统的热电材料高100倍,这意味着仅需将热敏电解质(作为传感器)该晶体管电路连接就足够了。一个传感器结合一个热驱动晶体管就能创造出一个“智能像素”。 这种智能像素阵列便能够代替目前热像仪中用于探测红外辐射的传感器。随着进一步开发,还可以为智能手机打造低成本热像仪。

这款热驱动晶体管基于一年前的一款超级电容器研究,电容器利用太阳光线充电,将热能转换成电能,然后存储在电容器中。研究人员制造了一种液态电解质,由离子和导电聚合物分子组成,其正电离子较小,且移动速度很快,而负电聚合物分子较大且重,当电解质一端受热时,较小的正电离子会向冷端快速移动,从而产生电压差,其温度梯度变化转换成电压的能力百倍于过去使用的电解质。

研究人员介绍说,“当我们证实这款电容器能够运行后,我们便开始为这款新型电解质寻求其它应用,比如这款热电驱动的晶体管逻辑电路”

新传感器技术实现意念操控机械假肢

来自英、美、奥等国的研究人员合作开发出一种新传感器,让机械假肢能直接探测到来自脊髓运动神经元发出的电信号,比起目前多数机械假肢产品单纯依靠肩膀或手臂肌肉抽动来控制的方式,这样的操控方式会让用户更舒适,并可完成更精确、更复杂的动作,机械假肢的实用性随之提高。

6名不同截肢状态的志愿者参与了测试。通过手术,其部分外周神经系统被重新调整,连接到身体健康的肌肉上。志愿者经过一定训练后,只需头脑中想象着要移动手臂做不同的动作,假肢上的传感器就能接收到电信号并进行解析,从而发出指令进行操控,完成移动假肢肘关节、摆动假肢手腕、开合手掌等动作,可实现真正手臂的大部分基本功能。

研究人员介绍说,新技术将重点放在神经系统上而不是肌肉上,这意味着利用传感器能更清晰地探测并解析相关信号,这能让机械假肢在使用上更接近直觉控制,对伤残人士的用处也会更大。

接下来研究人员需要进行更大范围的临床测试,希望在未来三年进入实际应用市场。

低价呼吸分析器用于流感防治

美国德克萨斯大学Perena Gouma教授及团队发布了一种能检测流感病毒的呼吸分析器,利用这种呼吸分析器对患者的呼气样本进行分析,可筛选出与流感病毒相关的生物标记物,以区分患者和健康人。

一直以来,医务人员可以通过呼气样本中存在的一些生物标志物来确定疾病,例如呼吸气息中的丙酮是糖尿病的良好指针,一氧化氮则是哮喘疾病检测的重要生物标记物。 对于那些感染流感病毒的病人来说也是如此,其呼吸气息中含有流感生物标志物。研究人员使用传感器检测这些生物标志物,进而研发呼吸分析器。这样的装置可以通过简单地诊断流感病毒个体来防止流感病毒的扩散。

由于使用相对廉价的传感器,最终的呼吸分析器也相对便宜,这是医疗检测仪器研发的一大进步。该技术还可以通过改变呼吸分析器内的传感器来检测其他疾病,包括埃博拉病毒等。

方位远探测声波测井技术打破纪录

2017年1月,由渤钻测井公司研发出的一种具有完全自主知识产权的新型测井技术——方位远探测声波测井技术,在塔里木油田的测井中,刷新了远探测声波测井系列技术的超深、超高温施工纪录,井深7410m,井温达152℃。并一次测井成功。仪器现场表现良好,资料质量优质,为这项新技术进一步推广应用打下基础。

远探测声波反射波成像测井技术是一种利用相控接收指向性判定反射界面方位的全新技术手段,属直接承压式有源发射、接收声系,径向探测深度40m,方位分辨率可以达到22.5°,整体技术水平国际领先。

另外,此次测井还探测到了距离井周40m的地层裂缝,再次展示了“地层透视眼”的本领,

用微纳机器人完成3D细胞微组织的制作与安装

近日,国际学术期刊Small 以封面论文形式刊载了沈阳自动化研究所在微纳机器人与生物医学交叉领域的最新成果——三维微组织的高通量制作与模块化安装。该研究同时被Advanced Science News进行了专题报道,引发业内关注。

该研究主要针对药物筛选对人体微组织环境的需求展开。在新药研发过程中,药物的毒性和耐药性测试是至关重要的一步,现有单细胞筛选模型存在药效准确率低、毒性检测效果差等问题,其主要原因是单个细胞难以准确模拟人体环境。

针对上述问题,研究人员提出了微小组织的在线制造和机器人同步装配策略(Organ Real-time Assembly on Chip),通过此方法能够根据需求在线制造不同种类的三维细胞微组织,并能同时采用微纳机器人技术进行在线组装,进而形成类人体生理环境的多细胞复杂组织连接体,为类人体生理环境的体外模拟提供了可行解决方案。

此外,整个过程采用机器人自动化方法实现,因而具备良好的可重复性和稳定性,从而保证了类人体生理环境构建的一致性,为未来组织再生和个性化药物筛选奠定了基础。

强毒性污染物As(III)高灵敏高抗干扰性检测实现

合肥智能机械研究所陈星及其研究小组通过对氧化石墨烯的氨基功能化,实现了强毒性污染物As(III)的高灵敏度、高抗干扰检测。利用该技术检测内蒙古托克托县地下水中的As(III),获得了准确的检测结果与满意的回收率,表明该分析方法具有检测实际水样中含有的污染物As(III)的应用潜力。

近年来,尽管石墨烯类的纳米材料已应用于污染物As(III)的电化学分析检测,但检测的灵敏度及检出限仍无法满足实际水样中痕量As(III)的准确及可靠的分析。此外,在利用溶出伏安法检测As(III)时,不同重金属离子之间能形成金属间的化合物及在富集过程中不同的重金属离子在修饰的电极表面的吸附会产生竞争,从而对As(III)的检测带来严重的干扰,因此,抗干扰性是亟待解决的问题。

针对以上问题,研究人员分别利用氧化石墨烯(GO)、还原氧化石墨烯(RGO)、氨基功能化的氧化石墨烯(NH2/GO)以及氨基功能化的还原氧化石墨烯(NH2/RGO)修饰的金丝微电极探究了对As(III)分析检测的电化学性能,研究结果表明,NH2/GO修饰的金丝微电极检测As(III)表现出了较高的检测灵敏度及高抗干扰性能。

同时,利用X-射线光电子能谱(XPS)及X射线吸收近边结构谱(XANES)技术,研究人员还初步探索了NH2/GO用作电极材料检测As(III)所表现的增强电化学性能的原因。

XPS结果表明NH2/GO对As(III)具有很好的吸附性能,在溶出伏安分析的富集阶段能够富集更多的As(III),从而还原沉积更多的As(0)到电极表面,进而在溶出过程中获得增强的电化学信号。XANES结果表明As(III)吸附在NH2/GO表面基本上保持原有价态,而在NH2/RGO表面大部分的As(III)被氧化成As(V),不利于其在金丝微电极表面进行氧化还原反应。因此,NH2/GO修饰的金丝微电极分析检测As(III)表现出更优异的电化学性能。

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