新型納米傳感器高靈敏高穩(wěn)定

合肥智能機械研究所納米材料與環(huán)境檢測研究室副研究員郭正以多孔單晶納米帶和三維分級納米結(jié)構(gòu)為敏感材料，成功構(gòu)建了高靈敏和高穩(wěn)定性納米氣敏傳感器。構(gòu)筑的納米氣敏傳感器對典型的揮發(fā)性有機化合物（VOCs）表現(xiàn)出較高的敏感響應(對丙酮的檢測限低至ppb級)，以及良好的穩(wěn)定性和重復性(4個月后，檢測靈敏度最大下降僅為15%)。

研究人員首先以敏感材料氧化鋅為研究對象，設(shè)計合成了其多孔單晶納米帶。利用煅燒前驅(qū)體的方法并結(jié)合L-B膜自組裝技術(shù)，成功地構(gòu)筑了均一的薄層多孔單晶氧化鋅納米帶敏感膜。氣敏性能研究表明：基于薄層、多孔及單晶納米結(jié)構(gòu)的協(xié)同效應，成功地實現(xiàn)了對揮發(fā)性有機污染物的高靈敏和高穩(wěn)定性敏感響應。

此外，研究人員還設(shè)計合成了三維氧化錫納米分級結(jié)構(gòu)，并通過調(diào)控分級納米結(jié)構(gòu)的形貌實現(xiàn)其氣敏性能的優(yōu)化?；谖⒂^結(jié)構(gòu)表征分析，發(fā)現(xiàn)具有大量表面缺陷和位錯的納米分級結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出最佳的敏感性能，揭示了納米分級結(jié)構(gòu)形貌演化與其敏感性能的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。這些研究對設(shè)計和發(fā)展高性能的納米氣敏傳感器具有重要的指導意義。

近年來，納米科技的興起為傳感器的發(fā)展帶來了新的機遇，尤其是納米結(jié)構(gòu)材料，其具有大的活性比表面積，可有效改善傳感器的敏感性能。然而如何構(gòu)建易于氣體擴散的納米敏感界面，發(fā)展高靈敏和高穩(wěn)定性的納米氣敏傳感器件，一直是當前傳感器研究面臨的難點。

首臺超高精度光矢量分析儀問世打破國外壟斷

江蘇省南京航空航天大學研發(fā)的我國首臺超高精度光矢量分析儀問世，該儀器可在幾百米的光纖中測出小至0.1mm的誤差，較國外壟斷產(chǎn)品，測量分辨率提高了1600倍，相位精度提高了10倍……

超高精度光矢量分析儀就像“火眼金睛”，可以對光器件的兩個最關(guān)鍵指標——幅度響應和相位響應進行精確測量，從而在研發(fā)和應用中掌握其性能，從家用光纖路由器到航天飛船等大量應用的光學器件領(lǐng)域都需要用到它。

第一代儀器僅能測量幅度響應，第二代儀器可以同時測量幅度響應和相位響應，但目前全球僅有美國納斯達克上市公司LUNA的OVA5000一款產(chǎn)品，并且其高精度版不對我國銷售。

2010年，南京航空航天大學潘時龍教授開始籌建微波光子學實驗室。他帶領(lǐng)團隊在研究中發(fā)現(xiàn)，國外光矢量分析儀采用“以光測光”的辦法，費時費力而且精度不高，自主研發(fā)的光矢量分析儀采用“以電測光”的方法，把光信號轉(zhuǎn)換為微波信號。課題組先后掌握了光頻梳通道化技術(shù)、平衡光電探測技術(shù)和新型電光調(diào)制技術(shù)，基本攻克了相關(guān)的技術(shù)難點。該光矢量分析儀的第二代樣機先后被中科院半導體所、江蘇光揚光電等十余家單位試用；還幫助某海軍單位實現(xiàn)了光纖干涉器的自動化測量，測量精度提高10倍，節(jié)省成本一半以上。