根據(jù)瑞典公司Insplorion與創(chuàng)新咨詢機(jī)構(gòu)RISE Acreo的研究發(fā)現(xiàn)，通過局部表面電漿共振（LSPR）技術(shù)，可望在電池監(jiān)測、生物傳感等應(yīng)用中大量生產(chǎn)低成本的納米傳感器。

研究人員們的初探性研究——“為電池應(yīng)用實(shí)現(xiàn)小型化納米傳感器系統(tǒng)”（Miniaturization of a nanosensor system for batteries），驗證了打造低成本光纖傳感器系統(tǒng)的可能性，可望滿足電池監(jiān)測以及體內(nèi)診斷和制造產(chǎn)業(yè)等其他應(yīng)用的需求。研究人員采用Insplorions的納米等離子感測（NPS）技術(shù)進(jìn)行這項研究。NPS的技術(shù)基礎(chǔ)就在于利用了所謂“局部表面電漿共振”（LSPR）的物理現(xiàn)象。

這項研究的目的是探索設(shè)計基于NPS的光纖傳感器系統(tǒng)，并以低成本實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的可能性。

Insplorion執(zhí)行長Patrik Dahlqvist表示：“該研究計劃的重要結(jié)論是證實(shí)我們能夠用大量元件實(shí)現(xiàn)具競爭力的制造價格，以及了解它如何以大量制造擴(kuò)大規(guī)模。我們可以為適合利基型應(yīng)用的首批電池打造低廉的傳感器系統(tǒng)。然而，這還需要經(jīng)過一些技術(shù)的發(fā)展與驗證，才能打造進(jìn)入廣泛市場的傳感器系統(tǒng)。”

LSPR技術(shù)是在金屬納米顆粒中傳導(dǎo)電子的一種連貫性集體空間振蕩作用，它能經(jīng)由近可見光直接激發(fā)。共振條件（即可激發(fā)LSPR的光波長/顏色）由納米顆粒的電子特性、其尺寸、形狀和溫度以及納米顆粒附近的介電環(huán)境等各種組合而限定。

納米等離子感測利用金屬納米顆粒（通常是銀或金）作為局部感應(yīng)元素，提供了獨(dú)特的性質(zhì)組合；包括超高靈敏度、小樣本量/體積（取決于傳感器的納米顆粒尺寸，通常約在50-100nm尺寸范圍內(nèi)），以及實(shí)現(xiàn)快速、即時（毫秒時間分辨率）遠(yuǎn)端讀取的能力。

NPS芯片的納米架構(gòu)（來源：Insplorion）

在Insplorion申請專利中的NPS芯片架構(gòu)中，傳感是通過在透明基底上非互動的相同金屬納米圓盤之納米制造陣列實(shí)現(xiàn)的。然后用其上沉積的樣品材料（如納米顆粒薄膜）的介電間隔層薄膜（僅幾十納米）覆蓋該金屬圓盤陣列（傳感器）。傳感器納米顆粒接著被嵌入于傳感器，除了經(jīng)由LSPR偶極場外，在實(shí)體上并不與所研究的納米材料相互作用。后者滲透穿過間隔層，并在其表面及其表面附近存在相當(dāng)大的強(qiáng)度，因此能傳感該位置的電介質(zhì)變化。

研究公司Future Market Insights表示，全球表面等離子共振市場預(yù)計將在2017-2027年間以6.3%的復(fù)合年增長率（CAGR）成長，并將在2027年達(dá)到近13億美元的營收。為了實(shí)現(xiàn)更高的產(chǎn)量與性能，來自醫(yī)院、診所、門診手術(shù)中心、護(hù)理中心和參考實(shí)驗室等終端用戶對于高階、表面等離子共振的需求持續(xù)增加，將為長期使用表面等離子共振技術(shù)帶來機(jī)會，并推動進(jìn)一步的成長。

成像系統(tǒng)將是其中最大的細(xì)分市場之一，別是隨著越來越多的免標(biāo)簽檢測技術(shù)取代標(biāo)簽檢測技術(shù)的趨勢進(jìn)展。其他也預(yù)計會有顯著成長的細(xì)分市場是生物傳感器。

最近的一項應(yīng)用強(qiáng)調(diào)來自中國蘇州大學(xué)（Soochow University）的研究，該研究將LSPR技術(shù)用于智能窗戶，使其得以因應(yīng)環(huán)境情況調(diào)整特性，而無需任何人工干預(yù)。這項研究基于熱致變色材料的適應(yīng)性行為，可因應(yīng)溫度變化而改變顏色。原型智能窗戶利用LSPR將來自環(huán)境太陽光的光子轉(zhuǎn)換為局部熱能。這觸發(fā)熱致變色窗戶從透明切換到不透明，以阻擋進(jìn)一步射入的陽光。

　　日前，全球領(lǐng)先的電量傳感器制造商LEM萊姆電子宣布推出經(jīng)過驗證的新一代Sentinel產(chǎn)品Sentinel3，可對不間斷電源(UPS)系統(tǒng)中的后備電池健康狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測。Sentinel3的性能提升使其與最新型的UPS設(shè)計體系能夠完全融合，順應(yīng)了UPS設(shè)計的發(fā)展趨勢(比如無變壓器UPS)。　　　　作為一款蓄電池監(jiān)測傳感器，Sentinel3適用于對數(shù)據(jù)中心和醫(yī)院等用戶從各種規(guī)格的UPS到兆瓦級備用電源的蓄電池的電壓、溫度和阻抗進(jìn)行測量。Sentinel3通過專用通訊總線將對VRLA(閥控鉛酸蓄電池)、膠體電池或富液固定電池組的測量結(jié)果上報給監(jiān)控系統(tǒng)，從而可以了解UPS電池組在其使用過程中的真實(shí)健康狀態(tài)。Sentinel3可以確保電池組能夠提供所需輸出，同時在不斷開電池組的情況下可在線識別出失效電池。　　　　新型UPS的設(shè)計者研發(fā)了一些新技術(shù)，例如采用快速IGBT(絕緣柵雙極晶體管)來淘汰掉體積龐大且造價昂貴的變壓器以降低成本。這種情況下，電池組以浮充模式運(yùn)行時將受到更高紋波電流的影響，因此監(jiān)測電路必須能應(yīng)對重疊高幅，快速瞬變的高共模電壓的影響?！　　　∪R姆的Sentinel3蓄電池傳感器的特點(diǎn)是根據(jù)這一更具挑戰(zhàn)性的測量環(huán)境更新了內(nèi)部算法，同時保持了Sentinel系列產(chǎn)品的一貫精度，同時提高了電磁兼容能力，增強(qiáng)了整體的魯棒性。Sentinel3測量電壓范圍為0.9-16V，測量精度為/-0.5%；測量阻抗范圍為0.05-250mΩ，測量重復(fù)度為/-2%。在/-600V，20kHz重復(fù)率共模電壓下，Sentinel3具有高達(dá)20kV/μsec的共模瞬態(tài)抗擾度?！　　　?