检索结果-内蒙古大学图书馆

化学进展 2024年第4期36卷 601-611页

作者：吴昊坪李磊曾睿祝雨晨赵斌冯飞成都中医药大学智能医学学院成都610036 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050

近年来,呼出气检测在糖尿病领域的研究引起了广泛关注。糖尿病作为一种代谢性疾病,利用现代检测分析方法,如气相色谱、质谱、光谱和传感器检测等,实现了对糖尿病患者呼出气体的检测和监测。本综述概述了糖尿病患者呼出气体中一些挥发性... 详细信息

近年来,呼出气检测在糖尿病领域的研究引起了广泛关注。糖尿病作为一种代谢性疾病,利用现代检测分析方法,如气相色谱、质谱、光谱和传感器检测等,实现了对糖尿病患者呼出气体的检测和监测。本综述概述了糖尿病患者呼出气体中一些挥发性有机化合物的成分及其来源,并评估了以机器学习为基础的算法在支持糖尿病及其并发症风险预测模型方面的应用。此外,对国内外糖尿病呼出气检测的发展与应用进行了探讨,并对其局限性和未来潜在应用进行了评价。

关键词：呼出气体检测糖尿病疾病诊断无创丙酮挥发性有机化合物

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用于气相色谱分离的金属有机框架固定相的研究进展

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分析化学 2025年第1期53卷 1-13页

作者：金言李文博祝雨晨赵斌李磊郑丹冯飞上海应用技术大学化学与环境工程学院中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室

金属有机框架（MOFs）材料是金属离子或金属簇和有机配体通过配位作用构筑而成的多孔材料，具有比表面积大、热稳定性好和孔径可调等优点，在气相色谱分离领域具有广阔的应用前景。近年来，用于气相色谱固定相的MOFs材料主要包括ZIF、MI... 详细信息

金属有机框架（MOFs）材料是金属离子或金属簇和有机配体通过配位作用构筑而成的多孔材料，具有比表面积大、热稳定性好和孔径可调等优点，在气相色谱分离领域具有广阔的应用前景。近年来，用于气相色谱固定相的MOFs材料主要包括ZIF、MIL、UiO-66、HKUST-1和IRMOFs等。基于分子筛效应、范德华力、氢键和π-π相互作用等不同分离机制，可对MOFs固定相材料的孔径、孔道微环境、框架结构、不饱和金属位点和特殊官能团进行有针对性的设计与调控。以MOFs材料为固定相的气相色谱柱对正构烷烃及其异构体、芳香族化合物及其异构体、醇/酮/醛类及其异构体与手性化合物表现出独特的分离性能。将有机聚合物和新型纳米材料与MOFs材料进行复合，可提高MOFs固定相材料的分离性能和稳定性。因此，MOFs材料有望成为一种可应用于复杂环境气体分离的固定相材料。本文主要对近年来不同种类MOFs气相色谱固定相材料的研究进展进行了综述，讨论了其作为气相色谱固定相对混合气体的分离效果及其分离机理，并展望了其未来的发展方向。

关键词：金属有机框架气相色谱固定相色谱分离评述

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以金属有机框架材料HKUST-1为固定相的微型气相色谱柱

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分析化学 2023年第3期51卷 429-435页

作者：张娣张海燕陈泊鑫祝雨晨赵斌李磊郑丹冯飞上海应用技术大学化学与环境工程学院中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室

气相色谱柱微型化有利于气相色谱系统的小型化，然而对微型气相色谱柱而言，轻烃的分离是一个挑战。本研究基于微机电系统（MEMS）技术制备了微型气相色谱柱，在室温下合成了一种金属有机框架材料HKUST-1，采用动态涂敷法将HKUST-1涂敷... 详细信息

气相色谱柱微型化有利于气相色谱系统的小型化，然而对微型气相色谱柱而言，轻烃的分离是一个挑战。本研究基于微机电系统（MEMS）技术制备了微型气相色谱柱，在室温下合成了一种金属有机框架材料HKUST-1，采用动态涂敷法将HKUST-1涂敷到微型气相色谱柱中作为固定相。对以HKUST-1为固定相的微型气相色谱柱进行分离测试，结果表明，此微型气相色谱柱可以完全分离轻烃混合物（甲烷、乙烷、丙烷和正丁烷），其中难以分离的甲烷和乙烷的分离度达到9.2。

关键词：微型气相色谱柱金属有机框架材料 HKUST-1 轻烃分离

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卫星激光通信MEMS快速反射镜可靠性研究进展

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红外与激光工程 2023年第9期52卷 222-234页

作者：朱伟鸿汪洋王栎皓刘艺晨武震宇上海大学微电子学院上海200444 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050 上海微技术工业研究院上海201800 中国科学院大学北京100049

快速反射镜(Fast Steering Mirror,FSM)具有响应快、精度高、分辨率高等优势,被广泛应用于卫星激光通信、超分辨率成像、高精度激光瞄准等领域,是捕获、跟踪和瞄准(Acquisition Tracking and Pointing,ATP)系统中的核心部件。传统快反... 详细信息

快速反射镜(Fast Steering Mirror,FSM)具有响应快、精度高、分辨率高等优势,被广泛应用于卫星激光通信、超分辨率成像、高精度激光瞄准等领域,是捕获、跟踪和瞄准(Acquisition Tracking and Pointing,ATP)系统中的核心部件。传统快反镜主要由压电陶瓷和音圈电机驱动,而基于微机电(Micro Electro Mechanical System,MEMS)技术制备的快反镜具有小型化及批量化等优势,是技术发展的趋势,但其应用于卫星激光通信领域的可靠性尚未进行全面论证。文中介绍了快反镜的工作原理、环境适应性要求以及国内外快反镜的可靠性水平,结合致动原理和结构分析了现有快反镜的失效机理、评估方法和可靠性加固技术,最后指出了高可靠性快反镜的结构和加固技术发展方向,并通过综合分析与仿真验证了MEMS快反镜应用于卫星激光通信的可行性。

关键词：卫星激光通信快速反射镜微机电系统技术环境适应性可靠性

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用于细胞球状体培养的准球形底微孔阵列的快速加工方法

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分析化学 2023年第8期51卷 1292-1301页

作者：张郭远吴蕾彭熙尧葛玉卿刘婷徐铁刚赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室中国科学院大学材料科学与光电技术学院

与传统的二维单层细胞相比，细胞球状体的功能更类似于体内细胞，因此在药物筛选和生理病理学研究中受到广泛关注。在低吸附准球形微孔阵列上培养细胞球状体可以实现尺寸可控和形态一致，并具有易于实现高通量的优点。然而，目前制造准... 详细信息

与传统的二维单层细胞相比，细胞球状体的功能更类似于体内细胞，因此在药物筛选和生理病理学研究中受到广泛关注。在低吸附准球形微孔阵列上培养细胞球状体可以实现尺寸可控和形态一致，并具有易于实现高通量的优点。然而，目前制造准球形微孔阵列的工艺通常比较复杂，而且微孔较浅，导致细胞球状体容易从微孔中滑出。针对这些问题，本研究提出一种基于3D打印和压印法的聚二甲基硅氧烷（PDMS）微孔阵列制备方法。此方法具有操作简单且成本低等优点，制备出的微孔阵列的直径和间距约为600μm，并具有准球形底部和高约1000μm的侧壁。由扫描电镜图可见微孔的准球形底面表面光滑，微孔底部形状的片内一致性约为10%，片间一致性约为5%。对压印过程的研究表明，通过调整微孔间距、薄膜厚度和压印时间等工艺参数可获得更高密度或者更高均一度的阵列。荧光微珠模拟细胞接种实验和流场仿真结果表明，此微孔阵列能够有效减少细胞或细胞球状体从孔中滑出的概率。将此器件应用于细胞球状体的培养，效果良好。本研究提出的制作方法为细胞球状体培养提供了有力工具，在细胞球状体制备和高通量药物筛选等领域具有潜在的应用前景。

关键词：准球形底微孔阵列细胞球状体 3D打印微加工微流控

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一种基于微机电系统的具有三明治结构的开关型气动微阀

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分析化学 2025年第05期 758-764页

作者：马少杰李文博祝雨晨李之睿赵斌冯飞中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室中国科学院大学材料科学与光电工程中心

基于微机电系统（Micro-electro-mechanical system, MEMS）技术设计并制备了一种具有三明治（玻璃-硅-玻璃）结构的开关型气动微阀。此微阀的进出口沟道、控制气体微腔及入口分别由硅衬底和绝缘衬底上的硅（SOI）制成，使用Si–Si键合... 详细信息

基于微机电系统（Micro-electro-mechanical system, MEMS）技术设计并制备了一种具有三明治（玻璃-硅-玻璃）结构的开关型气动微阀。此微阀的进出口沟道、控制气体微腔及入口分别由硅衬底和绝缘衬底上的硅（SOI）制成，使用Si–Si键合和阳极键合技术实现密封。微阀以SOI中一个10μm厚顶层单晶硅薄膜为形变薄膜，通过改变施加在单晶硅薄膜上的控制气体气压使薄膜形变，实现微阀的流量控制和开关功能。与聚合物薄膜相比，单晶硅薄膜耐高温，避免了制备过程中高温导致的薄膜形变。此微阀还具有死体积小、易与其它硅基气相色谱芯片集成的优点。测试结果表明，此微阀实现了流量控制及开关功能，且重复性好。

关键词：气相色谱开关型气动微阀流量控制微机电系统

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利用吸合电极实现亚微米电极间隙的可制造性设计

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传感器与微系统 2024年第1期43卷 103-106,110页

作者：郑超越孙珂钟朋王放杨恒中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

提出一种利用吸合电极结构的可制造性设计手段,实现亚微米电极间隙的方法。利用静电力拉动可动电极位移实现超出光刻和刻蚀能力的超窄间隙,使得敏感电极间隙由1.3μm减小至300nm,通过该方法获得的亚微米电极间隙对工艺离散性不敏感,电... 详细信息

提出一种利用吸合电极结构的可制造性设计手段,实现亚微米电极间隙的方法。利用静电力拉动可动电极位移实现超出光刻和刻蚀能力的超窄间隙,使得敏感电极间隙由1.3μm减小至300nm,通过该方法获得的亚微米电极间隙对工艺离散性不敏感,电极间隙的不一致性可以下降1个数量级。结合本文提出的I2BAR结构的可制造性设计方法,可以实现完整的微机电系统(MEMS)振荡器可制造性设计。

关键词：吸合电极结构可制造性设计亚微米电极间隙工艺离散性微机电系统振荡器

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基于二硫化钼的电容式土壤湿度传感器

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智慧农业（中英文） 2024年第1期6卷 28-35页

作者：李露葛玉卿赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学院大学北京100039

[目的/意义]土壤中含水率直接影响农作物生长状态和产量。开发出一种可靠、高效的土壤湿度传感器对实施农田科学灌溉具有重要指导意义。[方法]本研究提出一种基于微加工工艺制备的二硫化钼电容式土壤湿度传感器,通过叉指电极上同一平面... 详细信息

[目的/意义]土壤中含水率直接影响农作物生长状态和产量。开发出一种可靠、高效的土壤湿度传感器对实施农田科学灌溉具有重要指导意义。[方法]本研究提出一种基于微加工工艺制备的二硫化钼电容式土壤湿度传感器,通过叉指电极上同一平面上的金电极阵列实现数个电容并联,表面修饰二硫化钼作为敏感层实现对土壤湿度的测量。通过计算及使用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件研究电极参数对电容敏感度的影响,最终确定电极参数使用10μm间距、75对叉指。[结果和讨论]在保证测量精度的前提下,大大缩小了传感器的体积,可以实现土壤湿度的原位动态监测。在室温下相对湿度值从11%变化到96%时,电容式土壤湿度传感器在200 Hz频率下的电容输出为12.13 pf~187.42 nF;当土壤含水量由8.66%增加到42.75%时,传感器的电容输出在200 Hz频率下由119.51 nF增长到377.98 nF,显示出较高的湿度灵敏度及较宽的敏感范围。[结论]本研究提出的土壤水分传感器有望实现原位长期监测电容式土壤传感器的电容变化,从而监测土壤湿度的变化。

关键词：土壤传感器二硫化钼电容式传感器微机电系统

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基于微阀流阻控制单液滴分离的研究

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传感器与微系统 2024年第12期43卷 54-57页

作者：兰宇伟周扬吴嫚贾春平赵建龙传感技术国家重点实验室、中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 中国科学院大学北京100049

目前的液滴分离方法难以克服流体中液滴随机分布的问题,导致难以实现稳定的单液滴分离,因此分离过程中存在较多的液滴损失。针对上述问题,通过对液滴进行密排减少其间距来消除这一影响,而后间距被增加来控制液滴的间隔。使用微阀将液滴... 详细信息

目前的液滴分离方法难以克服流体中液滴随机分布的问题,导致难以实现稳定的单液滴分离,因此分离过程中存在较多的液滴损失。针对上述问题,通过对液滴进行密排减少其间距来消除这一影响,而后间距被增加来控制液滴的间隔。使用微阀将液滴间隔随压强变化的斜率降低了1000倍以上,从而实现精确的间隔控制。固定间隔的液滴通过毛细管被收集,稳定状态下可实现5滴/min的无损失分离。

关键词：液滴分离微阀流阻控制液滴转移

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卫星激光通信快速反射镜研究进展及发展趋势

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激光与光电子学进展 2023年第15期60卷 33-42页

作者：余子昊王栎皓汪洋刘艺晨武震宇中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 上海微技术工业研究院上海201800 上海大学微电子学院上海200444

快速反射镜(FSM)具有响应快、精度高、分辨率高等优势,被广泛应用于卫星激光通信、激光武器、自适应光学成像、高精度激光瞄准等领域,是捕获、跟踪和瞄准(ATP)系统中的核心部件。本文介绍了ATP系统和FSM的工作原理,并从驱动方式、FSM的... 详细信息

快速反射镜(FSM)具有响应快、精度高、分辨率高等优势,被广泛应用于卫星激光通信、激光武器、自适应光学成像、高精度激光瞄准等领域,是捕获、跟踪和瞄准(ATP)系统中的核心部件。本文介绍了ATP系统和FSM的工作原理,并从驱动方式、FSM的面形、工作带宽、扫描角度范围、控制精度、体积重量及功耗等性能指标及在卫星激光通信的应用等方面,详细介绍了国内外研究机构的多款FSM器件,从音圈电机、压电陶瓷和微机电系统(MEMS)三种驱动结构上对FSM进行了分类,并阐述了不同驱动结构FSM的工作方式及性能差异,分析了影响FSM在ATP系统中应用的关键参数,展望了FSM在激光通信中的关键技术,指出了高精度、数字化、小型化是FSM的发展趋势。

关键词：光通信卫星激光通信快速反射镜压电陶瓷音圈电机微机电系统

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