科学家发明新型机械传感器：靠声音驱动，可以节省数百万节电池【附智能传感器行业技术赛道观察图谱】
前沿新型机械传感器的发明将给监控基础设施和医疗设备带来革命性的变化。传统的传感器需要连续供电，通常使用电池，电池耗尽后需要立即更换，造成了巨大的浪费问题。根据欧盟的一项研究，到2025年，每天将有7800万台电池被丢弃。然而，由Marc决定 Serra-Garcia和ETH地球物理教授Johan Robertson研究人员开发的新型机械传感器现在可以解决这个问题了。该传感器纯机械工作，不需要外部能量，利用声波中所含的振动能量。每当说一个单词或产生特定的音调或噪音时，声波会导致传感器振动，产生微小的电脉冲，从而打开关闭的电子设备。目前，其创造者已为其发明申请专利，并在《先进功能材料》杂志上介绍了其原则。这种传感器甚至可以区分口语单词，如“三”和“四”。由于“四”与传感器共振的声能较多，会导致传感器振动，而“三”则不会。这意味着“四”一词可以打开设备或触发进一步的过程。“三”什么都不会发生。新的传感器版本应该能够区分多达12个不同的单词。新型机械传感器的发明将对环境和资源节约产生巨大影响。通过消除对电池的依赖，可以减少大量废物，为监控基础设施和医疗设备节省大量成本。声传感器的原型比较大。图片来源：Astrid Robertsson / 智能传感器是物联网技术的底层和前沿，对物联网产业的发展具有重要意义。从产业链的角度来看，智能传感器的上游主要是设计和生产设备的原材料；中游是智能传感器件的加工、制造和包装测试；下游是终端产品制造，主要是消费电子、工业控制、汽车电子、医疗电子等应用领域。新型机械传感器是所谓的超材料，其特殊属性来自其结构而不是所用材料。与传统的电子传感器不同，它纯粹由硅树脂组成，不含有毒重金属或任何稀土。新型机械传感器位于智能传感器产业链的上游。智能传感器的主要应用场景包括智能手机、智能穿戴、智能汽车等。国家标准GB//国家标准T 33905.3-2017智能传感器的定义：智能传感器是一种传感器，用于发送测量、状态信息、接收和处理外部命令，具有与外部系统的双向通信手段。智能传感器是包含信息处理装置的传感器，传感器是智能传感器的重要组成部分。智能传感器的主要应用场景包括智能手机、智能穿戴、智能汽车、智能工业、智能家居等。与2021年相比，在我国智能传感器行业上市公司中，传感器相关业务最高为歌尔股份，其精密零部件营业收入为138.4亿元，其次是高德红外，公司红外热成像仪及综合光电系统营业收入为26.15亿元。根据SDI发布的《2022年中国十大智能传感器园区报告》，近年来中国智能传感器市场规模持续增长。从2019年的783.9亿元上升到2021年的1020.4亿元，预计2022年将达到1191.8亿元，预计2023年将达到1425.4亿元。该政策的出台进一步明确了智能传感器产业的发展方向和路径。智能传感器作为整个物联网框架系统的核心，前景广阔。预计到2028年，中国智能传感器市场规模将达到2400亿元，年均复合增长率约为14%。根据前瞻性产业热图，目前与智能传感器关键技术相关的城市集群主要集中在西北、长三角、粤港澳大湾区，尤其是广东省。这些城市群在智能传感器研发上投入了大量的政策、资金、环境和人力资源，成为智能传感器技术发展的潜在中心。根据热图的分布，粤港澳大湾区很有可能成为智能传感器技术的先导区。重点关注广东省深圳市龙华区、广东省深圳市宝安区、陕西省西安市雁塔区等地的相关企业，以及智能传感器产业发展的投资环境和潜在市场。
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