石墨烯基諧振式壓力傳感器(GRPS)是一種基于二維材料石墨烯的諧振式壓力傳感器。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2024-2028年石墨烯基諧振式壓力傳感器(GRPS)行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預(yù)測分析報告》顯示,石墨烯基諧振式壓力傳感器是一種新型傳感器,研究時間較短、技術(shù)尚不成熟,受制造工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計、測試方式、石墨烯與基底之間存在滲透問題等方面限制,目前石墨烯基諧振式壓力傳感器穩(wěn)定性較低、精度指標有限,未來有待進一步探索開發(fā)。
硅諧振式壓力傳感器(SRPS)是目前精度最高的MEMS壓力傳感器,在航天航空、壓力計量、氣象監(jiān)測等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但硅材料在納米尺寸下易產(chǎn)生缺陷,由其制備的微諧振式壓力傳感器測量性能不穩(wěn)定。石墨烯是一種新型二維材料,兼具高強、質(zhì)輕、超薄、導(dǎo)電/熱性好、柔韌等特點,可滿足諧振式壓力傳感器小型化、高性能發(fā)展需求。
我國是石墨烯生產(chǎn)大國,近年來,我國石墨烯研究不斷深入,高品質(zhì)石墨烯供應(yīng)能力持續(xù)增強,為石墨烯基諧振式壓力傳感器研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。石墨烯基諧振式壓力傳感器具有小型化潛力,應(yīng)用空間廣闊,在航天航空、國防軍工、生物醫(yī)療、軌道交通、船舶等領(lǐng)域均有應(yīng)用空間。
石墨烯基傳感器可分為石墨烯基壓阻式壓力傳感器、石墨烯基諧振式壓力傳感器、石墨烯基電容式壓力傳感器等,其中石墨烯基壓阻式壓力傳感器是目前研究最廣泛的壓力傳感器。但石墨烯基諧振式壓力傳感器在精度、抗干擾能力、使用壽命等主要理論技術(shù)指標方面高于石墨烯基壓阻式、電容式壓力傳感器,研究熱情日益提升。
我國石墨烯基諧振式壓力傳感器相關(guān)研發(fā)單位有北京石墨烯研究院、華中科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、國防科技大學(xué)等。其中北京航空航天大學(xué)團隊利用微電子機械系統(tǒng)技術(shù),已成功研制出了高靈敏度石墨烯MOEMS諧振壓力傳感器,該傳感器特點是通過陽極鍵合實現(xiàn)了多層石墨烯膜真空密封,并將其粘附在帶有凹槽的壓敏硅膜上。
新思界
行業(yè)分析人士表示,石墨烯具有獨特的機械、電學(xué)、光學(xué)等性能,為新型微諧振式壓力傳感器開發(fā)提供了新思路,未來其有望替代硅材料廣泛應(yīng)用在微諧振式壓力傳感器生產(chǎn)中。目前我國石墨烯基諧振式壓力傳感器仍處于研究階段,技術(shù)尚不成熟,但隨著市場對高性能、小體積的微振式壓力傳感器需求增加,石墨烯基諧振式壓力傳感器市場發(fā)展空間廣闊。
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