嗅覺(jué)傳感器——給手機(jī)安上“鼻子”

試想一下，當(dāng)智能手機(jī)也有了“嗅覺(jué)”，拿出手機(jī)就可以檢測(cè)有毒物質(zhì)、空氣指標(biāo)。到時(shí)候，不管人走到哪個(gè)地方，都會(huì)有相應(yīng)的環(huán)境數(shù)據(jù)，甚至在地圖上動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)某些氣體的移動(dòng)狀況。同時(shí)還可以“聞”出實(shí)物中的各種成分，讓人能吃得更放心。

在傳感器和其他組件的輔助下，手機(jī)擁有了“觸覺(jué)”、“聽覺(jué)”和“視覺(jué)”等，但是“嗅覺(jué)”目前還是空缺的。Honeywell公司最近把一種“電子鼻”傳感器展示到大眾面前，相信不久的將來(lái)，手機(jī)也有“嗅覺(jué)”了。

對(duì)于現(xiàn)存的傳感器來(lái)說(shuō)，它們自身有一定的局限性，比如說(shuō)只能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)監(jiān)測(cè)特定的毒氣、氣體或者粉塵，對(duì)于其他物質(zhì)并不敏感。相比之下，質(zhì)譜儀雖然體積要大一些，但是它可以確定物體的組成原子、分析物質(zhì)的成分，從而達(dá)到檢測(cè)化學(xué)元素和有毒氣體的效果。

在過(guò)去的幾年里，聯(lián)合國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目局(DARPA)和其他機(jī)構(gòu)一直在研究如何把質(zhì)譜儀這類分析儀器縮小體積，但是真空泵部分卻無(wú)法攻克。后來(lái)他們和Honeywell公司合作，把真空泵的體積已經(jīng)做得非常小，現(xiàn)在一個(gè)一美分大小的傳感器足以監(jiān)測(cè)到很多種氣體和化學(xué)物質(zhì)。

“我們打造了全世界最小的真空泵，把分析儀器推向了一個(gè)全新的高度。”Honeywell公司ACSLabs實(shí)驗(yàn)室的首席科研家WeiYang表示，其實(shí)很多人都在嘗試把分析儀器縮小，但是真空泵成為了主要的攔路虎。“他們的產(chǎn)品最小也有磚塊那么大，功耗為100瓦。而我們這款傳感器非常小，只需要1瓦的功耗即可正常工作。”

為了制造世界最小的真空泵，Honeywell需要把10萬(wàn)塊渦輪葉片放到直徑為1厘米的磁盤上。借助于MEMS技術(shù)，這種渦輪葉片達(dá)到微米級(jí)別，現(xiàn)在一個(gè)8英寸的硅晶片上可以制造數(shù)百個(gè)這樣的磁盤。

每個(gè)真空泵需要兩個(gè)這樣的磁盤，其中一個(gè)是固定的，一個(gè)是轉(zhuǎn)動(dòng)的。這兩個(gè)磁盤里面的渦輪葉片會(huì)產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的吸力效應(yīng)，配合其他組件產(chǎn)生真空。

據(jù)介紹，聯(lián)合國(guó)防高級(jí)研究項(xiàng)目局已經(jīng)把這種傳感器裝置到無(wú)人機(jī)里面。而Honeywell希望能夠把它推向工業(yè)、醫(yī)療和消費(fèi)領(lǐng)域。“對(duì)于這種傳感器來(lái)說(shuō)，最令人激動(dòng)的地方無(wú)疑是把它們裝置到智能手機(jī)里面，讓手機(jī)也擁有‘嗅覺(jué)’。