颠覆性的芯片级近红外光谱传感器

据麦姆斯咨询报道，来自德国德累斯顿的光谱传感解决方案创新厂商赛诺瑞克（Senorics），基于德累斯顿工业大学应用物理和光子学综合中心（IAPP）的有机半导体技术，开发出了颠覆性的芯片级近红外光谱传感器。Senorics提供的产品和服务包括传感器、模组、系统和评估套件等硬件，以及相应的软件、校准模型和云平台。

Senorics首席执行官Ronny Timmreck博士手持芯片级近红外光谱传感器

传统的近红外光谱仪通过检测物质在近红外波段的“指纹”特征吸收来分析样品的分子结构和化学组成。但是，这种光谱仪往往尺寸庞大且成本高昂，通常只能在实验室进行检测。

Senorics基于成熟的有机半导体技术开发的芯片级近红外光谱传感器，尺寸缩小至只有指甲盖大小。Senorics开发的16像素单芯片光谱传感器，无需使用色散元件、光学元件或其它机械部件，能够覆盖500~2000纳米（nm）的可见光（VIS）及近红外（NIR）波段，可以检测分析农产品、食品、饮料、布料以及其它各种材料的含量构成和质量水平，可以广泛应用于农业、食品、医药、家电、汽车、消费电子以及工业自动化等领域。

Senorics联合创始人兼首席执行官（CEO）Ronny Timmreck博士在回忆2017年决定创立Senorics时表示，“那时，我们就知道我们开发出了真正独特的颠覆性技术，Senorics将致力于把近红外光谱传感技术从实验室引入更广泛的大众消费市场。”

目前，市场上用于红外光谱传感器小型化的技术主要有两大类。一类是硅基红外光谱传感器，但是这类经济型传感器的光谱覆盖范围仅为700~1070nm，因而检测材料的能力非常有限。另一种是基于砷化铟镓（InGaAs）的短波红外技术，尽管它们可以覆盖700~1700nm更宽的波长范围，但是它们非常昂贵，并且无法实现芯片级小型化。

Senorics芯片级近红外光谱传感器与市场其它技术对比分析

相比之下，Senorics芯片级近红外光谱传感器结合了小尺寸、宽光谱范围（500~2000nm）、经济性以及可规模制造等优势。此外，Senorics芯片级近红外光谱传感器还可以根据客户需求，支持像素数、波长、尺寸及其它基材的定制化。
 

可见光及近红外光谱分析的典型过程

Senorics芯片级近红外光谱传感器可集成进入农业、家电、汽车及工业等领域的小型设备中，例如：集成于吸尘器，可以检测确定目标的材质类型，优化运行模式；集成于电熨斗，根据需要熨烫的衣物材料自动选择适宜的温度；集成于汽车机油、冷却液等储罐，实时检测这些耗材的使用状态，实现预测性维护，优化保养间隔。甚至，得益于微型化的外形尺寸和宽广的光谱范围，它们还可以直接集成于智能手机等便携式智能设备，在我们购买水果或就餐时，可以随时检测果蔬的成熟度，以及食材的品质。

Senorics便携式即插即用近红外评估套件1.0

2019年10月，全球光学和光电子工业巨头德国蔡司集团（ZEISS）宣布投资Senorics并建立了合作伙伴关系，旨在将光谱应用技术小型化，合作开发用于工业质量保证和过程监控的小型、低成本传感器，面向食品、农产品、塑料制品和药品等生产制造领域。Senorics目前已有数十家客户，主要分布在欧洲，其余在北美和亚洲，并且，大部分为世界500强领先公司。

目标应用：

● 农业：土壤肥料检测、水培、园艺、农作物水分含量等。

● 食品饮料：啤酒、饮料中糖分和酒精含量检测；食物新鲜度检测；食品安全等。

● 安全&鉴定：政府质检、公共卫生监测；纸币、奢侈品等防伪检测。

● 工业生产：质量管理、包装材料检测等。

● 家电&便携式消费电子：洗衣机烘干机纺织品识别、地面污渍识别等。

● 汽车：内部材料品质分析、状态监测等。

● 医药：药品、活性成分监测；血糖监测等。