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搭載高精度傳感器還能以假亂真,智慧軟體仿生魚「文鰩」問世

2024-04-29科技

高精度傳感器,套用廣泛卻難產業化,未來將走向何方?

高精度傳感器憑借其優異的效能,在工業、醫療、航空航天等領域發揮著重要作用。它能夠精準檢測和測量各種物理量,為相關領域提供關鍵數據支持。比如在航天領域,高精度傳感器能夠監測飛行器的姿態、速度等參數,確保飛行安全;在醫療領域,高精度傳感器能夠檢測人體微小的生理變化,為疾病診斷提供依據。

盡管高精度傳感器的套用前景廣闊,但其產業化之路卻並不平坦。高精度傳感器的研發和制造工藝極為復雜,需要大量資金投入和人力資源,導致產品價格昂貴。以矽壓阻式壓力傳感器為例,其芯片制造需要先進的微加工技術,工藝環節多達幾十道,對潔凈室等硬體設施要求極高,因此生產成本高昂。

中國高精度傳感器產業起步較晚,與已開發國家相比存在一定差距 。長期以來,中國對進口高精度傳感器的依賴度較高,自主可控的高端產品較少。 以壓力傳感器為例,國內廠商主要集中在中低端市場,高端產品主要依賴進口,自主品牌在高精度、高可靠性等方面與國外先進產品還有一定差距

高精度傳感器產業鏈條不完整,配套能力不足。傳感器產業涉及材料、設計、制造、測試、封裝等多個環節,需要上下遊企業的緊密配合。但目前國內在關鍵材料、專用裝置、檢測手段等方面存在短板,難以形成完整的產業鏈條,制約了高精度傳感器的發展。

高精度傳感器在套用領域的拓展也面臨一些挑戰。以工業領域為例,高精度傳感器的套用需要與工業控制系統深度融合,但目前相關系統的相容性和開放程度有待提高。在醫療領域,高精度傳感器的套用還需要更多臨床數據的支撐和監管部門的審批認證。

面對高精度傳感器產業化道路上的種種挑戰,我們有理由相信,未來這一領域將迎來新的發展機遇。

一方面,隨著新材料、新工藝的不斷湧現,高精度傳感器將朝著整合化、微型化、智慧化的方向發展。以壓電陶瓷為例,它作為壓力傳感器的敏感元件,正在向高靈敏度、高穩定性的無鉛材料方向發展。在制造工藝上,微奈米加工技術、3D打印等新興技術的套用,將進一步提高傳感器的整合度和微型化程度。人工智慧、大數據等新技術與傳感器的融合,將賦予傳感器更強的智慧化能力,提高其適應力和可靠性。

另一方面,5G、物聯網等新興技術的發展為高精度傳感器帶來了新的套用場景。5G網路的高頻寬、低延時特性,能夠支持海量傳感器裝置的連線和大數據的高效傳輸,這為工業物聯網、車聯網等領域的傳感器套用創造了有利條件。未來智慧工廠、智慧城市等領域對高精度傳感器的需求將與日俱增。

高精度傳感器產業化之路任重道遠,需要我們從多方面入手來推動其發展。要加大研發投入,突破關鍵核心技術,提高自主創新能力。 中國高精度傳感器產業的短板之一就在於核心技術的缺乏,因此必須集中力量攻克一批關鍵共性技術難題 。要完善人才培養體系,為產業發展提供智力支持。高精度傳感器涉及多學科交叉,需要大量跨界復合型人才,高校和企業應加強合作,培養復合型創新人才。

要加快產業鏈條建設,提升配套能力。高精度傳感器產業鏈條長、環節多,需要上下遊企業的緊密配合。我們要培育一批領軍企業,發揮龍頭帶動作用,同時扶持中小企業發展,形成上下遊分工協作、優勢互補的產業格局。

政策扶持是產業發展的重要推手。政府可以出台相關優惠政策,在稅收、融資、用地等方面給予支持,為企業創造良好發展環境。加大財政資金投入,支持高精度傳感器在重點領域的套用示範,培育市場需求。

加強國際交流合作也是推動產業發展的有力舉措。我們要主動融入全球產業分工體系,一方面引進國外先進技術和人才,另一方面也要積極開拓國際市場,提升中國高精度傳感器的國際影響力。