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浅谈未来3D传感器的八大趋势
行业资讯日期:2024/06/30阅读量:383

随着3D传感器,以及与之相关的数据存储、储能、新材料、网络基础设备等软硬件技术的发展,还有成本的持续下降,3D传感器的应用场景将变得越来越丰富。

3D传感器更伴随着这些技术的发展,进一步改变我们的生活,同时3D传感器本身也面临新的发展需求。未来,3D传感器将变得更小、更便宜、更准确、更灵活、更节能、更环保,能够收集更多类型的数据,并集成越来越多的新技术。

1.体积更小,价格更便宜

随着各种新平台和新材料的应用,制造商可以制造更小的3D传感器,其性能可以与毫米级和微波级的电子元器件一样高,并且随着更少的硅的应用,成本将大幅降低。同时,新平台还会降低3D传感器的设计、开发和制造成本。

从长远来看,可自我校准的3D传感器具有非常高的成本效益。通过自动校准,可以减少3D传感器的维护次数和时间,并大幅降低维护成本。另外,可自我修复的3D传感器将会有更广泛的应用范围,并使维护成本更低,特别是在发生各种灾难和风险时将大有用处。

2.测量准确性更高

目前,多通道协作频谱感知的研究还处于初期阶段。未来,一旦技术成熟,它将比现在的单通道3D传感器提供更精确的监测数据。

更准确、更可靠和可复制的3D传感器将在医疗设备等领域拥有更多的应用场景,其实现的功能也更加强大。

3.操作更灵活且更柔性

柔性3D传感器是未来3D传感器发展的一个重要方向。目前,柔性光3D传感器、PH3D传感器、离子3D传感器和生物3D传感器仍处在早期开发阶段。在未来,这些柔性3D传感器将拥有更多创新应用,如人造皮肤、可穿戴3D传感器和微动传感。

通过微线技术和磁场,3D传感器可以像头发丝一样纤细,而又具有弹性,不需要电源,可以无接触地测量温度、压力、拉力、应力,扭转和位置。

4.更好的感知与更多的数据

未来的3D传感器将更有效地模仿人类的感官,来检测、处理和分析复杂的信号,如生物危害、气味、材料压力、病原体和腐蚀等。例如,这些先进的3D传感器不仅仅能够感知大量的单一分析物(例如二氧化碳),还可以破解气味中的每个组成部分。

此外,智能微尘是由振动驱动的微观3D传感器,可以监控战场、高层建筑或动脉堵塞等各种情况。

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5.医疗应用更广泛

目前,很多与健康相关的3D传感器主要用在娱乐和生活方式领域,它们的功能达不到医疗级的要求。未来,更多医疗级的3D传感器将通过严格的监管审批并实现医疗应用。

随着实验室系统的微型化,将加速生物危害感知的新兴技术的研发,可穿戴3D传感器将成为真正的医疗级设备,而非简单的生活和娱乐之用。医疗检测将更加轻松,一台检测仪器可以分析更多的物质,并减少对检测样品量的需求,比如,可以通过汗液和眼泪等体液即可完成健康检测。

可吞服药丸是实验室系统微型化的一个应用,例如,已经有很多健康科技初创企业使用可吞服3D传感器替代传统的内窥镜检查,以减少患者的痛苦。还有一些科技公司研发的可吞服或可植入药丸,可以在体内长期持续给药,让患者的日常治疗更为轻松。

6.使用更节能

当前,大多数3D传感器并不是很节能,因为其始终处于开启状态。未来,3D传感器将变得更智能,并由特定条件驱动,只有当达到某个条件时才能被激活,而当它们处于待机模式时,几乎没有功耗。

此外,3D传感器还可以从周围环境中获取能量,实现更长久的运行。例如运动、压力、光线,或患者身体与周围空气的热量差异等都可以成为3D传感器的能量来源。

7.更环保

在未来,环境友好型和可生物降解的3D传感器将日益受到欢迎。

例如,3D传感器可以采用由细菌驱动的,可降解的纸基电池,此类3D传感器可用于农田管理、环境监测、食品流通监测或医疗检测等领域,而不会污染环境。

8.更高的复杂性、更好的兼容性

通过协调工作,3D传感器将获得额外的复杂性。3D传感器集群可以更好地协调3D传感器之间的工作,并通过自主学习系统来确定工作内容和位置。

此外,各种新技术的采用,也将使3D传感器变得更加多样化。例如,通过激光技术,3D传感器可以通过物质独特的光谱识别出物质组成;飞行时间3D传感器可通过红外光脉冲测量两个物体之间的距离;由晶体、特殊陶瓷、骨骼、DNA、蛋白质等材料制造的压电3D传感器可以更好地对外部压力和潜热进行响应。

在未来,各种基础科学的进步将进一步推动3D传感器技术的快速进化。3D传感器将变得更加小型化、人性化,人机交互更加友好;同时,它们将变得更加隐形,更加不易察觉。随着3D传感器更加深入地融入我们的日常生活,以及与AI等新技术的融合,在未来的互联互通和自动化的世界中,3D传感器将使我们的生活更加美好。

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