微机电系统(MEMS)技术的发展,使传感器像集成电路一样批量化生产,走向人类生产和生活的各个领域。高灵敏度、高稳定性、低能耗是对传感器永恒的追求,然而人造传感器的感知能力很多时候还远未达到生物感知所具有的灵敏性、稳定性、系统集成度。例如、吉丁虫的红外感知器官可感知50mW/cm2的红外信号,灵敏度比现有红外传感器高2个 数量级;奥米亚棕蝇的两耳间距仅仅数百微米,却有及其灵敏的方向性声音感知能力;蟋蟀的纤毛具有高灵敏度的气流感知能力,可感知的能量极限相当于一个绿色光子的能量。
近年来仿生感知成为仿生工程学与微机电系统的前沿交叉热点研究领域。它是指模仿生物感知机理的智能传感材料、结构、器件和系统设计与制造方 法,具有高灵敏度、融合感知、高冗余度、非线性、低能耗等特征。
通过积极探索生物感知的力学机理,解决仿生传感器制造关键微纳制造技术难题,有望提升红外、水声、定位、导航等高精尖传感器技术水平。
本研究团队在自然科学基金和北京市科技新星计划项目的资助下,正在开展仿洞穴鱼人造侧线系统的研究,试图通过微观分析手段探究洞穴鱼侧线神经丘的高灵敏度感知机理、动态目标定位机理、基于非线性随机共振的噪音增强信号机理,并利用微机电系统技术实现仿生人工侧线系统和高灵敏度水声传感器,在航空、航海领域具有重大的应用前景。
--------------------------------------------------------------------------------------
蒋永刚博士简介:
机械工程及自动化学院,jiangyg@buaa.edu.cn
蒋永刚,
1982年11月生,博士,博导,北京航空航天大学“卓越百人”副教授。北京市科技新星计划入选者。现为机械制造及其自动化系书记。分别于2006年3月
和2009年3月于日本东北大学纳米机械学系获硕士、博士学位;2009年4月到2011年3月日本科学技术振兴机构(JST)国家级大型研究项目
(ERATO)前中人体传感融合项目传感器小组副组长;
2011年6月加入北京航空航天大学机械学院,直评副教授。目前主要的从事仿生微机电系统技术研究。现为机械工程学会高级会员、国际仿生学会会员。
近年来,主持国家自然科学基金项目、北京市科技新星计划项目、航空基金项目等,作为单位负责人承担青年973项目,参与自然科学基金重大项目。在JMM、APEX等高水平杂志发表SCI检索论文20余篇,已获批日本专利3项、中国发明专利1项。
主要研究方向:
(1)生物感知机理与仿生传感器
(2)智能材料微加工与耐高温传感器技术
(3)多传感器集成制造技术
(本文整理自网络)
如若转载,请注明e科网。
如果你有好文章想发表or科研成果想展示推广,可以联系我们或免费注册拥有自己的主页
- 北航
- 仿生感知