Peter Hesketh, Jing Li(李晶)
傳感器科學(xué)和技術(shù)正在快速發(fā)展,以滿足能對(duì)我們周圍的化學(xué)、生物和物理世界進(jìn)行快速、廉價(jià)、小型和更靈敏地進(jìn)行測(cè)定的日益增長(zhǎng)需求。傳感技術(shù)在許多領(lǐng)域產(chǎn)生著全球性的影響,諸如:環(huán)境凈化、工業(yè)過(guò)程控制、排放物監(jiān)控、大氣層和空間系統(tǒng)及宇宙探索、軍備防擴(kuò)散、爆炸物和違禁品篩查、居室和工作場(chǎng)所安全以及醫(yī)學(xué)檢測(cè)和醫(yī)療保健等。傳感器也可以提供一些分析儀器所具有的功能,并可進(jìn)行實(shí)時(shí)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定,且可大幅度降低儀器的成本、尺寸和能量消耗。
傳感器進(jìn)行工作時(shí)必然會(huì)對(duì)所測(cè)定的對(duì)象帶來(lái)影響。例如:將一支室溫溫度計(jì)插入一杯熱水中時(shí),溫度計(jì)被加熱而導(dǎo)致水溫些微降低。因而必須對(duì)傳感器的設(shè)計(jì)加以改進(jìn),以盡可能降低對(duì)被測(cè)對(duì)象所造成的影響。當(dāng)傳感器逐漸小型化后,這種干擾便明顯降低,好處也隨之而來(lái)。微/納米技術(shù)的進(jìn)展使很多種類的傳感器得以應(yīng)用微/納機(jī)電加工技術(shù)(MEMS/NEMS)進(jìn)行批量生產(chǎn)。與常規(guī)尺寸的傳感器相比,大多數(shù)微型傳感器可以達(dá)到快速響應(yīng)和高靈敏度。納米技術(shù)的采用促進(jìn)了新型傳感技術(shù)的快速發(fā)展,使我們得以對(duì)傳感器的界面依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行特別設(shè)計(jì),從而提高了傳感器的選擇性。傳感器的微型化對(duì)品種多樣的傳感器帶來(lái)了顯著影響,從玩具和電子游戲直至智能電話,其中均可植入化學(xué)傳感器。這種趨勢(shì)在未來(lái)將愈益明顯。
美國(guó)電化學(xué)會(huì)的傳感器學(xué)組是一個(gè)跨學(xué)科的學(xué)組,所關(guān)注的領(lǐng)域極為廣泛和多樣化。將化學(xué)、材料科學(xué)、物理、機(jī)械工程、電氣工程、數(shù)學(xué)和生物學(xué)等諸多領(lǐng)域的技術(shù)和新成果應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的新型傳感器的開發(fā)是一個(gè)重要趨勢(shì)。本專輯的主題是從諸多領(lǐng)域中篩選確定的,以下刊登的三篇論文特別關(guān)注與能源、農(nóng)業(yè)和智能傳感器系統(tǒng)相關(guān)的進(jìn)展。這些論題與當(dāng)今大眾所關(guān)注的節(jié)約能源和保持環(huán)境質(zhì)量密切相關(guān)。專輯試圖將與傳感器相關(guān)的信息綜合在一起,以便提高效率和更好地了解全球趨勢(shì),這是極為重要而迫切的任務(wù)。
除了傳感器和微/納米系統(tǒng)技術(shù)這兩個(gè)傳感器分會(huì)常規(guī)主題外,增加了如下相關(guān)主題:能源、環(huán)境、醫(yī)藥、防務(wù)、材料、器件加工、信號(hào)處理和系統(tǒng)集成。誠(chéng)摯歡迎各位的參與及對(duì)未來(lái)的討論會(huì)主題提出建議。我們期待著傳感技術(shù)領(lǐng)域得以持續(xù)發(fā)展,例如開發(fā)新型傳感平臺(tái)、新材料和納米結(jié)構(gòu),并使之漸趨成熟。