2013年传感器进入有机材料发展时代

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  我国仪器仪表行业虽处在广阔需求的环绕中,但怎样将客观市场转换为实际效益,实现行业经济长期的、可持续的发展无疑是国内仪器仪表行业亟待思考的。

  1、从2010-2013年我国自动化仪表行业的市场需求持续增长,年复合增长率为21.6%左右,2014年市场容量将有可能突破3500亿元人民币。

  2、自动化应用需求多样化产品向解决方案发生转变

  随着我国经济的发展和社会的文明进步,用户对仪表仪器行业的需求模式也悄悄发生了变化,*主要是变化是由提供单一仪表产品到产品方法服务,即自动化解决方案。以化工行业为例,以人工采样和实验分析为主向自动化、智能化、网络化监测方向发展;由较窄领域监测分析向全方位监测发展,由单纯的地位环测向与遥感环测相结合发展。

  研究表明,环境监测仪器将向物理、化学、电子、光伏,生物等相结合的高技术方向发展;向高质量、多功能、自动化、集成化,系统化和智能化方向发展。

  同时,用户对仪器仪表的应用需求逐步拓展,由单一领域或特定层面的要求转向越来越广泛和普及的需求发展。以气体检测仪表为例,伴随市场和政策的推动、国家相关法律的完善、人们**意识的提高,使得气体检测仪表涉足的行业应用的范围越来越多,并继续扩大,如燃气、石油化工、冶金、煤炭、环保、航空、**、**、室内空气质量检测、道路交通**检测、燃气泄漏与CO检测等。

  3、抓新兴产业发展机遇发展装备自动化

  当今,仪器仪表行业具有两个明显的特征,即系统集成、整合,提供行业解决方案。专家指出,国内仪器仪表行业首先要发展制造服务业,实现产品由解决方案的转变。如锅炉燃烧的整体解决方案应以**保护为前提、高效控制为主线、节能减排为目的、绿色发展为宗旨,包括各种现场检测仪表、DCS控制系统、**燃烧监控系统、烟气体检测监控系统,点火系统,振动系统及设备管理系统等。

  其次充分把握战备性新兴产业的机遇,重点提升以无线自主网络技术、MEMS等新兴传感器的研发和应用。以物联网为例,物联网已经成为战略性新兴产业,2015年市场规模将达到7500亿元。整个产业链对其核心部件传感器的需求量巨大,据CCID预测2015年传感器市场规模将达到3500亿元。2010年传感器销量市场将达到905亿元。

  再次大力发展装备自动化,提升装备制造业的整体水平。仪器仪表是提升装备制造业水平的关键,与装备制造业协同发展。国内仪表企业要紧紧围绕教育装备、汽车装备、新能源装备、节能环保装备等发展装备自动化。

  夜幕降临,华灯初上,地处东莞厚街256省道与北环路交汇处,在汇景华府小区内,一盏盏的崭新LED路灯将夜景装点得美轮美奂,整个小区内的道路显得静谧祥和。

  这是由东莞市盈通光电照明科技有限公司(简称盈通光电)投资建设,为东莞**住宅小区采用EMC模式,实施节能改造,实现了LED照明的全覆盖。

  业主陈先生:智能LED照明人性化设计暖人心

  改造工程刚刚竣工时,汇景华府的业主陈先**现,车库的照明灯和以往不一样了,这些灯比以前更为明亮,而且在进去之前只是微光,当进入时却一盏一盏地亮起来。

  后来陈先生得知,车库采用了声光控智能照明系统,可以实现24小时亮灯的同时,做到*低能源消耗。仔细观察了整个小区的LED照明改造,陈先生还发现LED照明系统的设计比较人性化,相比以前,不仅照亮的范围更广,看东西也更清晰,也很少发现有黑暗的角落了。

  物业经理:投诉少了,维护变简单了,还不用花一分钱

  “我们小区有500多户业主,在过去,我们物业经常会因为白炽灯和节能灯的维护问题屡遭投诉,每天*少都要换数十个,特别是楼道照明灯,有的其实刚换好,但很快又坏了,业主误以为我们物业不作为,所以一直在找寻新的解决方法。”汇景华府物业经理曹先生介绍,“我们一直在关注具备高节能、长寿命、利环保等众多优点的LED照明,但没找到合适的供应商,花了钱不说,还走了不少冤枉路。”

  直到和盈通光电接洽后,汇景华府采用盈通光电的方案,用3W和12W的LED灯具改造楼道灯,车库灯,路灯等3000余盏,预计合同期内节约成本将达40多万元。

  “盈通光电为我们做的节能改造效果很好。仅从替换灯具的功率上来看,节能就可以达70%以上,也不需要进行长期的维护,人工成本减少,业主投诉也少了,更为关键的是,这个不小的节能改造投资建设中,我们可没花一分钱。”

  盈通光电运营中心杜伟:EMC模式实现多赢局面

  “本次改造采用了盈通主推的合同能源管理(EMC)模式,汇景华府免费享受到了LED照明的新成果,还通过智能控制系统实现按需照明,在节约了大笔电费的同时也省去了换灯维修的麻烦问题。”盈通光电运营中心杜伟介绍,“借助EMC模式使多方得到了受益,不仅获得了政策支持和业主青睐,同时还可以减少能源的消耗和环境污染,让百姓实实在在的享受到新光源带来的低碳生活。盈通光电的EMC模式已经很成熟,除了在小区物业外,在工厂、大卖场、酒店、银行以及小区物业等的节能改造项目也**铺开。”

  日前,中国科学院化学研究所光化学院重点实验室赵永生课题组利用高比表面积的一维纳米材料,制备出一种更加灵敏的电化学发光纳米生物传感器。有机低维纳米材料由于其独特的结构和新颖的物理、化学性质,在生物传感领域中展现出广阔的应用前景。

  生物传感器是用固定化的生物体成分,如酶、抗原、抗体、**等,或者是生物体本身的细胞、细胞器、组织等作为传感元件制成的传感器。

  检测性能得到提升

  从**到人,所有生物都在使用“生物分子开关”来监测环境。此类“开关”,即由RNA或蛋白制成、可改变形状的分子。这些“分子开关”的诱人之处在于:它们很小,足以在细胞内“办公”,而且非常有针对性,足以应付非常复杂的环境。受到这些天然“开关”的启发,纳米生物传感器应运而生。

  2012年,中科院上海应用物理研究所、苏州纳米技术与纳米仿生研究所、复旦大学中山医院、上海计量测试技术研究院合作开发了一种基于DNA纳米结构修饰界面的电化学生物传感器,用于microRNA肿瘤靶标的超灵敏检测。

  与传统的PCR等均相检测方法相比,基于表面反应的电化学生物传感器对**相关的microRNAs检测具有更加廉价、更容易实现现场检测的优点。然而,电化学生物传感器的灵敏度常常受到界面传质过程和拥挤效应的限制。为了解决这些问题,樊春海研究员及其团队之前已发展了利用三维DNA纳米结构修饰金电极表面的新方法,可以显著增强表面分子的结合能力和提高检测灵敏度。

  2012年,美国普渡大学等机构的研究人员制成了新型生物传感器,能够以非侵入的方式进行糖尿病测试,探测出人体唾液和眼泪中极低的葡萄糖浓度。这项技术无需过于繁复的生产步骤,从而可降低传感器的制造成本,并可能帮助消除或降低利用针刺进行糖尿病测试的几率。

  新型生物传感器包括3个主要部分:石墨烯制成的纳米片层、铂纳米粒子和葡萄糖氧化酶。其中的纳米片仿若微小的玫瑰花瓣,每片花瓣均包含着多个堆叠的石墨烯层。花瓣的边缘也悬挂着不完整的化学键,使铂纳米粒子可以附着在这里。纳米片和铂纳米粒子相结合能够形成电极,随后葡萄糖氧化酶也可附着在铂纳米粒子上。酶能将葡萄糖转化为过氧化物,并且在电极上产生一个信号。

  低维有机材料划时代发展

  业内人士分许指出,纳米材料应用于电化学生物传感器领域后,不仅提高了传感器的检测性能,而且提升了传感器的化学和物理性质以及它对生物分子或细胞的检测灵敏度,检测时间也得以缩短,与此同时还实现了高通量的实时分析检测。该项研究也为低维纳米材料制备生物传感器提供了重要的理论和实验依据。

  传感器为推动机器人产业快速有序发展立下了汗马功劳。传感器是用来检测机器人自身的工作状态,以及机器人智能探测外部工作环境和对象状态的核心部件。能感受规定的被测量,并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

  纳米材料具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等,使得其表现出奇异的化学、物理性质。此前,研究人员就曾用琼脂糖将葡萄糖氧化酶和连接了二茂铁的单壁碳纳米管固定在玻碳电极表面,实现了对葡萄糖的快速灵敏检测。碳纳米管的引入还能够显著提高电化学敏感膜中电活性物质的氧化还原可逆性,同时消除了溶解氧对测定的干扰。

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