万物皆可测！海谱纳米高精度民用高光谱成像MEMS传感器惊艳亮相

集微网消息,业内周知,MEMS 传感器产品种类多样,各类产品的功能和应用领域也不尽相同,具有一种产品一种加工工艺的特点,其生产制造工艺难以实现标准化。而中国MEMS产业直至2009年后才逐渐起步,截至目前国内MEMS传感器技术水平仍有待提高,中高端产品依赖进口的程度较为严重。

在2022中国(深圳)集成电路峰会上,海谱纳米创始人、CEO黄锦标对集微网表示,MEMS传感器作为一种跨学科技术,有极高工艺门槛,需要长时间的技术沉淀。海谱纳米原创性地推出了微型高光谱成像MEMS传感器,使得终端设备仅通过拍照,就可以进行物体的材质、成分分析,因为已经量产了多款产品可以覆盖到全光谱波段,不管是固体、液体还是气体、均适用,真正实现万物皆可测。

据了解,高光谱成像技术被世界誉为未来视觉感知的颠覆性技术,世界最大的市场调查公司弗若斯特·沙利文连续两年将高光谱成像技术列入其发布的《引领全球增长的50大技术》,欧盟委员会在2021年发布的《面向未来的100项颠覆性技术》报告中,将高光谱成像列为第八个世界未来技术。

黄锦标表示,截至目前,高光谱成像技术仍以航天领域和高端实验仪器领域应用为主,海谱纳米率先将高光谱成像技术实现芯片化、小型化,完全突破民用化的壁垒,并成功在工业领域和IOT领域实现量产商用,技术和产业化速度大幅领先国内外竞争对手。

“万物万谱,每一种物质都有独特的光谱特征,通过高光谱成像技术就可识别目标物的光谱特征和分子品质组成内部结构情况。”黄锦标指出,公司的微型高光谱成像MEMS传感器具备无级可调、全光谱覆盖、高精度光谱性能、速度快可实时在线、光学性能佳等特点,可检测物质范围非常广泛。高光谱成像技术是将成像技术和光谱检测技术相结合,在对分析目标的空间特征成像的同时,对每个空间像元形成几个乃至几百个窄波段以进行光谱信息获取,实现对物质成分识别的快检。相比其他的光谱检测技术(近红外光谱仪、拉曼光谱、激光诱导击穿光谱等),有着系统更加简单、光谱信息与空间信息重叠、对外部环境的高抗干扰能力、可检测复杂场景等优势。当然这里面最核心或者最重要,还是光谱性能要好、一致性和稳定性要好,能够精准的获取到物质本身最原始的光谱信息,这是做到物质成分识别的基础,也是产业化的基本。黄锦标再次强调,我们的产品目标,就是简单拍照,不单单成像,还可以实现对所看到绝大部分物质和场景的定量检测识别。

以海谱纳米推出的一系列产品,包括可见光-近红外(VIS-NIR)高光谱,在终端客户检测农药残留(含量PPM级别),达到97%的准确率;还有刚刚开始推出的短波红外SWIR高光谱设备,由于有机物的分子官能团的光谱特性更加明显,可以提供更高精度的定量光谱信息,例如食品、植物、人体组织、药物粉末等有机物和无机物中水、脂肪、脂质和蛋白质的含量,以及塑料、纸张、木材和许多其它材料的关键辨别特性。

作为一种前沿技术,高光谱成像技术全球竞争者不多,特别是可以民用的高光谱,还属于不被大家所熟知的技术领域。特别是之前传统的推扫式高光谱成像技术,由于使用的是棱镜光栅作为分光器件,系统非常的复杂且不具备批量的条件,线扫的速度也极慢,成分识别又无法达到化学检测的精度,种种缺陷导致高光谱技术更多的是被束之高阁,只应用航天或者科学院所的固定式实验室设备。

而海谱纳米不但攻克高光谱MEMS特殊工艺技术难关,实现微型高光谱成像MEMS传感器从0到1量产突破,利用MEMS实现最简单的分光系统,实现了微型化小型化。且高光谱MEMS从光谱性能光学性能和还超越了原来传统推扫式的精度,实现定量检测;另外由于MEMS的可编程式调节,毫秒级快速选择到物质所需要的波长,进而实现百毫秒级别的物质成分识别的总时间。

黄锦标指出,目前公司的产品已经在食品检测、新能源检测、智能家电、医疗美容、水质环保等多个项目中落地,预计2023年将是公司实现爆发式增长的一年,海谱纳米坚持以自主创新驱动发展,拓展更多落地场景,让高光谱成像技术的应用价值得到更充分体现,助力经济高质量发展。

纵观全球市场,高光谱MEMS传感器应用领域非常广泛,市场规模可达千亿级,相信手握原创性核心技术的海谱纳米,未来可期。

审核编辑黄昊宇