公共安全技术重大进步！科学家开发出革命性传感器 能够无线检测化学战剂

瞻观前沿

研究人员开发了一种革命性的传感器，能够无线检测化学战剂，代表着公共安全技术的重大进步。这种创新设备能够识别甲基膦酸二甲酯 (DMMP) 等物质，将监测的效率和可靠性提升到了新的水平应对化学威胁，无需直接电源或物理连接。研究发表在《微米与纳米工程》杂志上。

为了确保全球安全，迫切需要对化学战剂(CWA)进行先进检测，这导致了新型气体传感器的开发。该传感器的特点是响应速度快、灵敏度高、尺寸紧凑，对于CWA的早期检测至关重要。准确检测和监测化学武器对于军事和民用的有效防御行动至关重要。由于CWA的危险性，研究通常仅限于授权实验室，使用模拟CWA化学结构但没有毒性作用的模拟物。

在这项研究中，研究人员利用表面声波(SAW)技术创新了一种无源无线传感器系统，该系统专门针对神经毒剂模拟物甲基膦酸二甲酯(DMMP)，从而彻底改变化学战剂检测。该传感器工作频率为433 MHz，在铌酸锂基板上使用独特的氟醇聚硅氧烷(SXFA)涂层，增强了其在各种环境条件下的灵敏度和稳定性。

研究团队表示，该传感器系统标志着CWA检测技术的重大飞跃。其无源无线特性允许在难以进入或危险区域进行操作，确保安全和效率。该技术在军事和民用防御领域具有巨大潜力，为早期CWA检测提供了可靠、高效的手段。它能够在充满挑战的环境中进行无线操作，使其成为确保公共安全和防范化学威胁的宝贵工具。

图片来源：SciTechDaily.com

技术价值观察

从传感器产业链上下游来看，上游主要包括各类传感器制造所需原材料的供应，常规材料包括半导体材料、陶瓷材料、金属材料以及有机化工材料等;产业链中游主要是各类传感器的制造和封装等，从传感器种类来看，具体包括压力传感器、图像传感器、光传感器以及温度和湿度传感器的生产制造;在下游应用市场，传感器广泛的应用于通讯电子、消费电子、工业、汽车电子、智慧农业、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、智能家居、机器人技术等众多领域。

研究人员开发出一种尖端传感器，能够无线检测化学战剂，彻底改变了安全措施。因此，从传感器产业链上看，该技术处于产业链的中游环节。

宏观市场观察

——全球传感器行业技术来源国分布：中国占比最高

目前，全球传感器第一大技术来源国为中国，中国传感器专利申请量占全球传感器专利总申请量的30.86%;其次是日本，传感器专利申请量占全球传感器专利总申请量的21.27%。美国和德国虽然排名第三和第四，但是与排名第一的中国专利申请量差距较大。

统计说明：①按每件申请显示一个公开文本的去重规则进行统计，并选择公开日最新的文本计算。②按照专利优先权国家进行统计，若无优先权，则按照受理局国家计算。如果有多个优先权国家，则按照最早优先权国家计算。

——全球传感器行业专利申请趋势

从趋势上看，2010-2020年，中国传感器专利申请数量一直遥遥领先，美国和日本第二和第三名的位置比较稳定。

韩国和德国专利申请数量在2010-2020年间都出去起鼓相当的位置，保持在第四和第五名的位置。

统计说明：①按每件申请显示一个公开文本的去重规则进行统计，并选择公开日最新的文本计算。②按照专利优先权国家进行统计，若无优先权，则按照受理局国家计算。如果有多个优先权国家，则按照最早优先权国家计算。

——中国传感器行业区域专利申请分布：江苏申请数量最多

中国方面，江苏为中国当前申请传感器专利数量最多的省份，累计当前传感器专利申请数量高达17.2万项。广东和浙江当前申请传感器专利数量均超过10万项。中国当前申请省(市、自治区)传感器专利数量排名前十的省份还有北京、山东、上海、安徽、四川、湖北和河南。

——传感器下游应用多样

作为一种无线感应与检测装置，传感器行业主要应用领域包括消费电子、工业电子、汽车电子、医疗、环境保护、航空航天等。

——2021年市场规模接近3000亿元

据《2020年赛迪顾问传感器十大园区白皮书》，2014-2019年，我国传感器市场规模呈不断增长趋势，2014年行业市场规模为982.8亿元，2019年增长至2188.8亿元。2020年，我国传感器市场规模提高至2494亿元，同比增长约13.9%。结合我国传感器市场规模占全球市场比例情况，以及2021年我国传感器市场因疫情控制情况较好而增速回升等相关因素测算得到，2021年我国传感器市场规模约为2968.0亿元。

——我国传感器区域化分布初步显现

目前传感器行业的企业正向着创新化、智能化、规模化的方向发展。据企查猫统计，截止2021年6月29日，中国相关传感器企业共计50664家，其中广东省共计11170家，占比达到22.05%，位列全国第一;江苏省相关企业共计8640家，占比为17.05%;浙江省共有4486家传感器相关企业，占比达8.85%。

从产业链来看，我国智能传感器产业生态也逐渐趋于完备，设计制造，封测等重点环节均有骨干企业布局。这些传感器的生产企业主要集中在长三角地区，并逐渐形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳和西安等中心城市为主的区域空间布局。

中国传感器技术赛道热力图

根据产业热力图显示，与传感器关键技术强关联的城市集群主要集中在西北和华东地区，并且以陕西、江苏省为重点发展区域，未来布局传感器发展路径，极大可能性在于西北和华东地区优先导入，其中可重点关注陕西省西安市雁塔区、江苏省无锡市新吴区、湖南省长沙市开福区所处的传感器相关企业，以及该地方对于传感器产业的发展投资环境、供给市场的潜力空间。

经济学人APP资讯组

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