项目名称： 介孔半导体智能气体传感器
转移转化方式：✔转让 □许可 □作价入股 ✔其他
技术成熟度：□实验室 ✔小试 □中试 ✔小批量生产 □工业化生产
技术领域：✔人工智能 □生物医药 ✔新材料 □节能环保 □其他
申报高校: 复旦大学
| 1. 项目总体介绍:互联网和物联网行业的飞速发展为新一代智能气体传感器的应用提出了新的契机，气体传感器被誉为“电子鼻”，能够在较低浓度下特异性地、快速灵敏地监测有毒有害气体，在环境监控、食品安全、航空航天、医疗卫生、重大疾病检测等领域具有广泛应用。聚焦国家重大需求和“十四五规划”之传感器行业，以实现超灵敏、快速智能化气体传感检测为目标，瞄准环境监测、医疗诊断、食品安全为应用导向，复旦大学化学系邓勇辉教授领衔的研究团队长期致力于高效多孔气敏半导体材料的创制与研发，开创性提出了交叉纳米线介孔半导体传感材料、贵金属敏化介孔半导体、孔壁微环境可调的高性能传感材料，成功制备出有序介孔WO3、SnO2、In2O3、ZnO、Co3O4/C等新型3D或2D半导体材料，能够实现氢气、硫化氢、氨水、乙醇、丙酮等易爆、有毒有害、挥发性气体的快速传感检测，传感器件具有高选择性、高灵敏度和高响应性，借助无线蓝牙传输装置可实现智能手机实时信号收集，有望结合大数据、5G等智能平台实现MEMS微型化智能传感器的创制。相关研究成果已在Nat. Mater、JACS、Adv. Mater、Angew. Chem. Int. Ed等顶级期刊发表，申请了多项专利，合成方法受到国内外同行的高度评价和采纳，团队开发的合成技术已能够实现批量化生产，自主研发了气敏测试样机和测试软件，先后开发出气体传感器原型机2套，拥有自主知识产权，有望作为新一代超灵敏智能气体传感器的候选材料实现产业化推广，具有重大的社会经济效益和市场需求。该技术及产品检测限低、灵敏度高、选择性高且稳定性好，相比国内同行业产品具有更高的竞争优势。项目成果得到了邓勇辉教授主持的国家重点研发计划、国家基金委、上海市科委基础重大项目及国防XX项目资助。产品成果荣获第23届中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖并入选优创展区产品。 | |
| 2. 技术创新点:1.拥有自主研发的高比表面积、活性组分可调、高度晶化骨架的介孔半导体敏感材料合成技术，能够实现敏感材料的批量化生产，解决材料生长的一致性问题；2.设计的电路测试系统能够实现自动切换负载电阻，借助“线”对“面”焊接，结构稳定、操作方便；3.测试仪尺寸大大缩减，实现了测试腔体积和测试仪成本的降低，优化了测试系统，为微型MEMS智能传感器的产业化奠定了基础；4.实现了无线蓝牙模组与智能手机的互联，能够完成待测气体的实时监测与信号输出。 | |
| 3. 知识产权归属及相关专利说明: | |
| 4.商业化概述 (市场前景):食品安全、环境污染监测和重大疾病诊断是关系国计民生的重大科学难题，在2019中国国际智能产业博览会中，习近平总书记在贺信中指出：“当前，以互联网、大数据、人工智能等为代表的现代信息技术日新月异，新一轮科技革命和产业变革蓬勃推进，智能产业快速发展，对经济发展、社会进步、全球治理等方面产生重大而深远影响”。传感器作为物联网、大数据、人工智能、智能制造等新一代信息技术的感知层，既是海量数据的接收口，也是万物互联的重要基础，全球智能传感器孕育出了数千亿元的市场规模。鉴于传感技术和感知器件的重要性，世界各国对该领域的发展和需求不断壮大，市场份额迅猛增长。据前瞻产业研究院发布的《中国传感器制造行业发展前景与投资预测分析报告》统计数据显示：2016年中国传感器市场规模达到1126亿元，同比增长13.2%。2017年末中国传感器市场规模增长为约1300亿元。预计2018年我国传感器市场规模将达到1472亿元，未来五年（2018-2022）年均复合增长率约为12.13%，预计到了2022年中国传感器市场规模将达到2327亿元。国家政府相关部门高度重视，出台了《“十三五”国家科技创新规划》、《中国制造2025重点领域技术路线图》、《十三五规划》、《智能传感器产业三年行动指南（2017-2019年）》、《促进新一代人工智能产业发展三年行动计划（2018-2020年）》等多项政策支持文件。 | |
| 5. 优先使用产业领域及地方区域:气体传感器是传感器技术中的一个重要分支，已经广泛地应用于探测各种有毒、有害、易爆以及各种挥发性物质，同时也被应用于监控温室效应和大气污染等。在生物医学领域，气体传感器可以通过检查呼出气体成分及浓度来诊断一些疾病；在国防、反恐领域，气体传感器可以用来预防和检查有毒气体，并进行报警甚至自主解决问题。发展高性能的各类传感器是组建物联网不可或缺的先决条件，设计合成高效的敏感材料是构建高性能传感器的关键。因此，作为人工智能领域中的前沿尖端技术，聚焦高性能介孔半导体传感材料及感知器件的创制，对于发展绿色食品、绿色环境及重疾症诊疗具有重要意义。 | |
| 6. 初步意向交易方式及金额:研发的超灵敏智能传感器已由复旦大学邓勇辉教授团队中研发并初步推广，如初步实现军民融合，开展潜艇领域气体探测；气敏传感作用于核电领域；与合肥先进产业研究院合作开展智慧城市地下管廊有毒有害气体监测；与复旦大学附属中山医院合作开展智慧医疗、呼气分析用于疾病预警等。 | |
| 7.行业状况目前，国际上知名的传感器企业包括德国博世（Bosch）、日本费加罗（FIGARO）、瑞士盛思锐（Sensirion）等已经率先推出了MEMS气体传感器，并在智能终端、可穿戴设备、家居空气质量监测等领域中进行了应用。而国内的气体传感器代表性企业——河南日立信、河南汉威电子和苏州慧闻等都纷纷布局MEMS气体传感器设计与制造，但仍需要突破MEMS微加热板的一致性制造和高性能材料设计等瓶颈技术。 | |
| 展示方式：✔实物（或模型） □展板图文 ✔多媒体演示 | |
| 展示要求：播放PPT及视频、实物展台（80 cm*80 cm） |