中国科学院在薄膜荧光传感器研究方面取得进展，美国为F-22升级新传感器

传感新品

【中国科学院上海微系统与信息技术研究所：在薄膜荧光传感器研究方面取得进展】

近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究人员在薄膜荧光传感器研究方面取得进展。该研究为制备优异的薄膜荧光传感器提供了有效策略，对荧光传感与气体吸附的协同过程进行了实验验证与理论计算阐释。

近年来，薄膜荧光传感器在气体传感领域发挥重要作用，因具有较高的灵敏度、响应性和选择性，是目前最有前景的痕量物质检测技术之一。然而，多数荧光敏感材料存在聚集荧光淬灭（ACQ）效应和光漂白现象，使得满足实际应用要求的荧光传感材料并不多见。这限制了荧光敏感材料在气体检测方面的应用，亟待开发用于气体传感的新型高性能敏感材料。针对薄膜有机荧光探针材料面临的固态荧光量子效率差、光稳定性差等问题，研究人员将有机荧光客体搭载到金属有机框架（MOF）中，开发了一种对气体分析物具有高灵敏度、高选择性、高稳定性的新型主客体式薄膜荧光气体传感器，为构建满足不同需求的薄膜荧光传感器提供了灵活的方法。

该工作以ACQ分子Me4BOPHY-1作为被封装有机客体，采用简单的固相合成方法嵌入金属有机框架ZIF-8中，通过调整负载比例调节其荧光发射特性。MOFs（ZIF-8）为客体分子提供了各种纳米空腔，从而减少了荧光分子的自聚集，有效克服Me4BOPHY-1的ACQ效应。负载不同比例的客体后，分子的固态荧光量子效率从0.76%最高提升到19.72%。进一步，研究实现了对神经毒剂沙林的模拟物氯磷酸二乙酯的气相识别。

MEMS悬臂梁吸附研究表明，主客体嵌入式MOF传感器对待测气体的预富集赋予了探针优异的气体传感能力，响应时间可达3 s，检测限低至1.13 ppb。MOF的笼化效应提高了对于分析物的选择性，Me4BOPHY-1 ZIF-8对干扰性气体HCl的响应明显变弱，而这在以前的文献报道中是不可避免的。此外，有机金属框架结构的“笼化效应”还确保了传感器良好的光稳定性和热稳定性。有机荧光分子的热分解温度从200℃升至527℃，且在激发光波段的激光持续4800 s的照射下仍能保持初始荧光强度。

传感动态

【工信部：我国专家当选ISO汽车感知传感器工作组召集人】

2024年4月，我国牵头提出的《道路车辆 车载激光雷达试验方法》（ISO 13228）、《道路车辆 车外感知毫米波雷达探测性能试验方法》（ISO 13389）两项国际标准提案经国际标准化组织道路车辆技术委员会（ISO/TC22）投票表决正式立项，并获批在电子电气部件及通用系统分技术委员会下新成立汽车感知传感器工作组（ISO/TC22/SC32/WG16），由我国专家当选工作组召集人、中国汽车技术研究中心有限公司承担工作组秘书处工作。

汽车雷达是一种重要的汽车感知传感器，主要包括激光雷达、毫米波雷达等形式，可用于实时监测车辆周围的环境，提供交通状况、行人、其他车辆等信息，以便驾驶员或自动驾驶系统能够及时做出正确的驾驶决策，降低交通事故发生的风险。近年来，随着汽车电动化、智能化、网联化的加速演进，以激光雷达、毫米波雷达为代表的汽车感知传感器发挥着重要的作用，其性能及标准日益受到市场与行业的重视。2021年6月，我国向国际标准化组织道路车辆委员会提出汽车雷达系列标准提案，随后联合来自德国、法国、芬兰、日本、韩国等国家和地区的五十余位专家，围绕激光雷达、毫米波雷达评价体系、试验方法等开展了近三年的深入研究并推动达成共识，为汽车感知传感器工作组的成立及两项汽车雷达国际标准的立项奠定了坚实基础。

下一步，工业和信息化部将组织中国汽车技术研究中心有限公司等相关单位，坚持国际国内标准同步研究、同步制定的原则，充分发挥我国汽车产业应用场景丰富、技术创新活跃等优势，加快推进汽车感知传感器领域国际标准研制工作，不断提升我国在国际标准法规体系建设的参与度与贡献度。

【美国为F-22升级新传感器】

据美国媒体报道，近日，美国爱德华兹空军基地的一架F-22战斗机，挂载新型隐身油箱和红外传感器吊舱进行试飞。报道称，这是美国空军针对F-22战斗机的一次重要升级，将缩小F-22战斗机与后继机型的差距。

F-22是美国于20世纪80年代开始研发的一款隐身战斗机，其设计目标是与苏制战斗机争夺空中优势。当时，无论是隐身性能、机载设备、还是火控系统，F-22战斗机均对苏制战斗机构成明显优势。因此，在当时已经具备相关技术条件的情况下，F-22战斗机并未安装红外搜索跟踪系统（IRST）。

近年来，随着后续机型的发展，F-22战斗机原有的机载配置逐渐落伍。特别是俄制战斗机大都配备红外搜索跟踪系统，而F-22战斗机除隐身性能领先外，其它方面的优势已不明显。更麻烦的是，由于当时设计并未预留改装空间，该机的后续升级颇为困难。

在这种情况下，美空军仍然执意对F-22战斗机进行升级。究其原因，一方面，自美国战略重心转向亚太地区以来，由于五代机航程普遍较短，美空军迫切需要对其进行升级，以满足远距离作战需求。另一方面，美空军有意用F-22战斗机为“下一代空中优势”（NGAD）计划验证新技术，充当后者的“技术孵化器”，这样既能提升F-22战斗机的作战能力，又可以为“下一代空中优势”计划验证新功能。

美媒称，预计未来十年内，世界上最先进的战斗机需要具备更明显技术优势，才能应对数量众多且增长迅速的新兴威胁。当前，美空军正加速推进这一进程。在美空军2025财年预算申请中，单独列出一项F-22战斗机“传感器增强计划”，其中明确包括“先进红外搜索跟踪传感器”。目前，该计划正在实施当中。

【台积电首次发布A16新型芯片制造技术，预计2026年量产】

据台湾“中央社”4月24日报道，台积电24日在美国加州圣克拉拉举行的北美技术论坛上，发布一种名为A16的新型芯片制造技术，预计于2026年量产。

据路透社报道，台积电执行副总经理暨共同营运长米玉杰在论坛上表示，该技术将得以从晶圆背面向运算芯片输送电力，有助于加快人工智能（AI）芯片的速度。

根据台积电官网消息，台积电24日在北美技术论坛上揭示其最新的制程技术、先进封装技术以及三维集成电路技术，凭借此领先的半导体技术来驱动下一世代AI创新。

报道称，此外，台积电还推出系统级晶圆技术。此创新解决方案将带来革命性的晶圆级效能优势，满足超大规模数据中心未来对AI的要求。

【量子激光雷达！中国科学技术大学这项发明在日内瓦斩获双项大奖】

4月17日至21日，第49届日内瓦国际发明展在瑞士日内瓦落幕，中国科学技术大学地球和空间科学学院薛向辉课题组的“大气多参数探测光量子激光雷达”项目不仅获得了最高荣誉“特别嘉许金奖”，还首次获得“日内瓦共和国与州政府奖”。

日内瓦国际发明展是世界三大发明展（日内瓦发明展、匹兹堡发明展、纽伦堡发明展）之一，创办于1973年，由瑞士联邦政府、日内瓦州政府、日内瓦市政府和世界知识产权组织共同举办，是全球举办历史最长、规模最大的发明展。“特别嘉许金奖”是日内瓦国际发明展给获得金奖项目的额外荣誉。“日内瓦共和国与州政府奖”由日内瓦州政府特别颁发，代表政府级别的荣誉认可，也是中国代表团首次获得该荣誉, 国内高校仅有中国科学技术大学和清华大学获得。

薛向辉教授团队获奖作品通过激光雷达与量子精密测量学科交叉，研发的大气多参数探测光量子激光雷达可以在3km的探测半径范围内同时实现二氧化碳浓度、气溶胶参数、大气风场的高精度探测。配套的智能数据处理云端，根据应用场景不同，可以为气象环保部门实时提供三维的风场、二氧化碳浓度分布，为灾害天气预警、碳循环提供准确实测数据。

该项目的相关技术已经获得十几项国内发明专利授权，发表相关论文十几篇，成果转化的系列产品在中国数十个省市的气象、环保、机场、航运、高速公路等对口业务部门应用，服务于城市大气污染扩散路径追溯、森林火灾探测、机场风切变预警等，极大提高了气象环保领域的数字化、精细化管理水平。

                                                                                                        审核编辑 黄宇