【重庆创新突破】神秘“小盒子”将颠覆行业，量产在即！

发表时间：2024-03-05 17:10

一个9厘米长、5.5厘米高

5厘米宽的“小盒子”

能派上什么大用场？

近日

北京理工大学重庆微电子研究院

（以下简称北理微电院）消息

该研究院院长谢会开教授团队研发成果

MEMS微型傅里叶变换近红外光谱仪

（以下简称微型FTS光谱仪）

有望年内量产上市

可应用于食品、农业、石油化工等领域

进行无损实时在线检测

以检测水质为例

仅10秒就能出准确结果

微型FTS光谱仪

把体积缩小一个量级

让设备更具便携性

“小盒子”究竟有多小？

“实现了一个量级的缩小”。谢会开教授介绍，同样功用的傅里叶变换光谱仪用传统方式生产出来，仅核心部件就跟24英寸的行李箱差不多大。而微型FTS光谱仪放在女士的手掌中也不过半个手掌大小，且重量只有370克。

这台不到1斤重的微型FTS光谱仪，已在实际应用中接受了半年“考验”。“做光谱水质分析的所有设备都在这里面。”2月28日，科学城石板镇污水处理厂负责人郑远亮一面说着，一面拉开了排水井旁自动采样装置的柜门。在柜子的同一层，微型FTS光谱仪、工控机、样品池、水泵等设备，正在对水质进行检测。

实验室人员正在做研究

“用传统方法，水厂需2小时才出得了一个检测数据。用这个设备检测，分析数据不仅速度很快而且准确率高，产生的废液减少了，我们来说就是成本被大大降低。”郑远亮介绍。

“我们光谱仪每10秒以内可出一个有效光谱数据，这半年共收集处理了4000多个样品数据，有效地缩短了水质指标检测时间，可为应急工作抢占宝贵的时间，避免污染范围的扩大。”北理微电院光学工程师陈超说。

把速度提高一个量级

更好赋能大产业

仅仅两年半时间，北理微电院就成为国内最前沿的MEMS研究中试平台之一。所打造的MEMS先进微纳工艺研究中心，是目前国内唯一一个掌握全驱动机理MEMS微镜设计与工艺的科研机构。

微型FTS光谱仪内核。

据了解，“全球首款超大位移电热MEMS微镜”，是这款拥有完全自主知识产权的光谱仪的“心脏”。“芯片的稳定性是整个系统稳定的重要保障。”谢会开教授介绍，为了让这颗“心脏”的稳定性保持最优状态，团队多名核心成员从2008年起就开始寻找合适做芯片的材料。从浩如烟海的备选材料中，他们找到了满足要求的金属和介电质双材料组合。完成了从芯片到模组到系统的研发，再到整机的软件和算法开发，全部实现自研。

“现在芯片对驱动信号的响应时间，从最初的0.1秒已经提高至0.01秒。实现了一个量级的提高。”北理微电院MEMS高级研发工程师薛原介绍，除了响应速度快，这样的驱动方式还能保证微镜在其他应用场景中，也能做到快速转变，可以应用在更广泛的场景中。