淺析磁翻板液位計開發(fā)面臨的挑戰(zhàn)
返回列表發(fā)布日期：2019-12-05 11:29:36 |
磁翻板液位計是能夠檢測并響應(yīng)從物理環(huán)境1獲取的某種類型的輸入的設(shè)備，模塊或子系統(tǒng)。感知到的輸入范圍包括光，熱運動，濕氣，壓力和在儀器周圍環(huán)境中經(jīng)常發(fā)生的各種其他物理現(xiàn)象。
然后，磁翻板液位計發(fā)送已接收的信息，并隨后提供輸出作為常規(guī)信號。然后將該信號轉(zhuǎn)換為人類可讀的顯示器，或者在某些情況下，可以通過網(wǎng)絡(luò)進一步以電子方式傳輸信息以進行讀取或進一步處理。
我們通?？吹降淖詈唵蔚拇欧逡何挥嬍纠沁\動磁翻板液位計1。運動磁翻板液位計通過以微波，超聲波或光束的形式傳輸能量來發(fā)揮作用。然后，當(dāng)能量流被進入其路徑1的物體中斷時，磁翻板液位計會檢測到該能量。
圖像磁翻板液位計的發(fā)展
由于半導(dǎo)體工業(yè)2內(nèi)不斷發(fā)展的進步，已經(jīng)實現(xiàn)了許多類型的音頻和視頻電子設(shè)備的發(fā)展。例如，現(xiàn)代數(shù)碼相機增強的內(nèi)存和高速數(shù)據(jù)處理能力可以直接歸因于半導(dǎo)體行業(yè)的進步，該行業(yè)在過去的幾十年中已經(jīng)改變了電子和工程領(lǐng)域。從1969年在貝爾實驗室發(fā)明電荷耦合器件（CCD）的那一刻起，數(shù)個行業(yè)和實驗室就將這種技術(shù)納入了數(shù)碼相機2的使用。
CCD磁翻板液位計在使攝像機尺寸最小化方面做出了巨大貢獻，同時還提供了更小的像素尺寸，更高的分辨率和出色的圖像質(zhì)量。盡管取得了明顯的進步，但是圖像磁翻板液位計的趨勢已慢慢轉(zhuǎn)向互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）磁翻板液位計，這是因為該磁翻板液位計能夠通過高清（HD）為用戶提供更快的捕獲速度和更高的質(zhì)量圖片2。技術(shù)的這種轉(zhuǎn)變導(dǎo)致了數(shù)碼相機市場的繁榮。例如，在當(dāng)前的智能手機中，CMOS磁翻板液位計目前被廣泛使用以捕獲照片。此外，CMOS磁翻板液位計還導(dǎo)致了小型高清攝像機2的發(fā)展。
圖像磁翻板液位計開發(fā)的挑戰(zhàn)
雖然基于CMOS磁翻板液位計技術(shù)的數(shù)碼相機為用戶帶來了系統(tǒng)集成，低功耗和易用性等巨大好處，但它們確實表現(xiàn)出某些缺點，其中一些缺點包括噪聲增加和靈敏度降低2。由于大多數(shù)現(xiàn)代智能手機，攝像機和D-SLR攝像機都基于CMOS磁翻板液位計，因此這些圖像磁翻板液位計中的最大挑戰(zhàn)歸因于需要克服CMOS磁翻板液位計的缺點并開發(fā)超出人類視覺的攝像機。
使用細的銅（Cu）線而不是鋁（Al）可以使CMOS磁翻板液位計以更有效的方式捕獲光，同時也便于使用更高的變焦鏡頭2。二維（2D）材料（例如石墨烯）將來也可以用作半導(dǎo)體，以創(chuàng)建下一代圖像磁翻板液位計。一旦針對這些特定應(yīng)用發(fā)生了向2D材料的過渡，則圖像磁翻板液位計和電子設(shè)備的開發(fā)將具有更大的可能性。
石墨烯電子磁翻板液位計的潛在應(yīng)用
由于石墨烯出色的物理化學(xué)和電子特性，該材料可在包括生物，機械和化學(xué)磁翻板液位計3在內(nèi)的各種磁翻板液位計的開發(fā)過程中使用。用這種材料開發(fā)的一些基于石墨烯的生物磁翻板液位計包括：
? 基于還原氧化石墨烯的葡萄糖磁翻板液位計
? DNA磁翻板液位計可用于對核堿基，核苷酸和單鏈DNA（ssDNA）和雙鏈DNA（ds DNA）的超高靈敏度和選擇性
? 用于檢測DNA分子的石墨烯FET（GEFT）磁翻板液位計
? 蛋白質(zhì)檢測磁翻板液位計
? 細胞檢測和定量磁翻板液位計。
基于石墨烯的機械磁翻板液位計的其他示例包括應(yīng)變磁翻板液位計和基于石墨烯的化學(xué)磁翻板液位計，例如那些能夠檢測給定區(qū)域3中是否存在可燃，可燃和有毒氣體的磁翻板液位計。
石墨烯基磁翻板液位計的挑戰(zhàn)
為了在合適的環(huán)境中更好地使用磁翻板液位計，將磁翻板液位計集成到基于磁翻板液位計的系統(tǒng)中至關(guān)重要。盡管如此，目前石墨烯主要用于磁翻板液位計中，而不是用于傳感系統(tǒng)或智能磁翻板液位計3中。石墨烯的非凡性能使其成為理想的候選材料，可以用作多用途磁翻板液位計，例如同時測量應(yīng)變，壓力和磁場3所需的單個磁翻板液位計。這些類型的基于石墨烯的多用途磁翻板液位計和傳感系統(tǒng)的開發(fā)有望具有廣泛的消費應(yīng)用。
然后，磁翻板液位計發(fā)送已接收的信息，并隨后提供輸出作為常規(guī)信號。然后將該信號轉(zhuǎn)換為人類可讀的顯示器，或者在某些情況下，可以通過網(wǎng)絡(luò)進一步以電子方式傳輸信息以進行讀取或進一步處理。
我們通?？吹降淖詈唵蔚拇欧逡何挥嬍纠沁\動磁翻板液位計1。運動磁翻板液位計通過以微波，超聲波或光束的形式傳輸能量來發(fā)揮作用。然后，當(dāng)能量流被進入其路徑1的物體中斷時，磁翻板液位計會檢測到該能量。
圖像磁翻板液位計的發(fā)展
由于半導(dǎo)體工業(yè)2內(nèi)不斷發(fā)展的進步，已經(jīng)實現(xiàn)了許多類型的音頻和視頻電子設(shè)備的發(fā)展。例如，現(xiàn)代數(shù)碼相機增強的內(nèi)存和高速數(shù)據(jù)處理能力可以直接歸因于半導(dǎo)體行業(yè)的進步，該行業(yè)在過去的幾十年中已經(jīng)改變了電子和工程領(lǐng)域。從1969年在貝爾實驗室發(fā)明電荷耦合器件（CCD）的那一刻起，數(shù)個行業(yè)和實驗室就將這種技術(shù)納入了數(shù)碼相機2的使用。
CCD磁翻板液位計在使攝像機尺寸最小化方面做出了巨大貢獻，同時還提供了更小的像素尺寸，更高的分辨率和出色的圖像質(zhì)量。盡管取得了明顯的進步，但是圖像磁翻板液位計的趨勢已慢慢轉(zhuǎn)向互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）磁翻板液位計，這是因為該磁翻板液位計能夠通過高清（HD）為用戶提供更快的捕獲速度和更高的質(zhì)量圖片2。技術(shù)的這種轉(zhuǎn)變導(dǎo)致了數(shù)碼相機市場的繁榮。例如，在當(dāng)前的智能手機中，CMOS磁翻板液位計目前被廣泛使用以捕獲照片。此外，CMOS磁翻板液位計還導(dǎo)致了小型高清攝像機2的發(fā)展。
圖像磁翻板液位計開發(fā)的挑戰(zhàn)
雖然基于CMOS磁翻板液位計技術(shù)的數(shù)碼相機為用戶帶來了系統(tǒng)集成，低功耗和易用性等巨大好處，但它們確實表現(xiàn)出某些缺點，其中一些缺點包括噪聲增加和靈敏度降低2。由于大多數(shù)現(xiàn)代智能手機，攝像機和D-SLR攝像機都基于CMOS磁翻板液位計，因此這些圖像磁翻板液位計中的最大挑戰(zhàn)歸因于需要克服CMOS磁翻板液位計的缺點并開發(fā)超出人類視覺的攝像機。
使用細的銅（Cu）線而不是鋁（Al）可以使CMOS磁翻板液位計以更有效的方式捕獲光，同時也便于使用更高的變焦鏡頭2。二維（2D）材料（例如石墨烯）將來也可以用作半導(dǎo)體，以創(chuàng)建下一代圖像磁翻板液位計。一旦針對這些特定應(yīng)用發(fā)生了向2D材料的過渡，則圖像磁翻板液位計和電子設(shè)備的開發(fā)將具有更大的可能性。
石墨烯電子磁翻板液位計的潛在應(yīng)用
由于石墨烯出色的物理化學(xué)和電子特性，該材料可在包括生物，機械和化學(xué)磁翻板液位計3在內(nèi)的各種磁翻板液位計的開發(fā)過程中使用。用這種材料開發(fā)的一些基于石墨烯的生物磁翻板液位計包括：
? 基于還原氧化石墨烯的葡萄糖磁翻板液位計
? DNA磁翻板液位計可用于對核堿基，核苷酸和單鏈DNA（ssDNA）和雙鏈DNA（ds DNA）的超高靈敏度和選擇性
? 用于檢測DNA分子的石墨烯FET（GEFT）磁翻板液位計
? 蛋白質(zhì)檢測磁翻板液位計
? 細胞檢測和定量磁翻板液位計。
基于石墨烯的機械磁翻板液位計的其他示例包括應(yīng)變磁翻板液位計和基于石墨烯的化學(xué)磁翻板液位計，例如那些能夠檢測給定區(qū)域3中是否存在可燃，可燃和有毒氣體的磁翻板液位計。
石墨烯基磁翻板液位計的挑戰(zhàn)
為了在合適的環(huán)境中更好地使用磁翻板液位計，將磁翻板液位計集成到基于磁翻板液位計的系統(tǒng)中至關(guān)重要。盡管如此，目前石墨烯主要用于磁翻板液位計中，而不是用于傳感系統(tǒng)或智能磁翻板液位計3中。石墨烯的非凡性能使其成為理想的候選材料，可以用作多用途磁翻板液位計，例如同時測量應(yīng)變，壓力和磁場3所需的單個磁翻板液位計。這些類型的基于石墨烯的多用途磁翻板液位計和傳感系統(tǒng)的開發(fā)有望具有廣泛的消費應(yīng)用。
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