物聯網、大數據和人工智能促進了傳感技術的發展。隨著MEMS和傳感技術的發展，圖像和聲音信號已經能夠被傳感器采集并轉換為數字信號，借助算法實現圖像識別和語音識別，為智能設備裝上了“眼睛”和“耳朵”。如何研究氣體傳感器，實現氣味識別，為智能設備裝上鼻子呢？

2004年，諾貝爾生理學或醫學獎獲得者Richard Axel和Linda B. Buck在研究中發現了氣味受體和嗅覺系統的組織，為氣味識別奠定了基礎。為了實現氣味識別，需要一套理論或者方法把氣味分子轉化為電信號，從現有的氣體傳感器種類來看，半導體式傳感器的工作原理與人類對氣味識別的方式接近。雖然還難以把某一種氣味分子與電信號對應起來，但半導體傳感器有望實現某一類氣味分子與電信號的關聯。

合肥微納傳感技術有限公司（簡稱合肥微納）是一家專注于MEMS傳感器研發、生產和銷售的國家高新技術企業，由中國科學技術大學校友于2015年11月在合肥創辦，近年來專注于高性能MEMS氣體傳感器和氣味識別技術的研發。

合肥微納基于自主研發的MicroHEAT技術制造的高可靠HHC1000型微熱板芯片，采用懸膜式結構，功耗低，可靠性高，可廣泛應用于半導體式氣體傳感器。芯片同時集成微型加熱器和叉指電極，微型加熱器用于為氣體傳感器提供合適的工作溫度，叉指電極用于檢測氣敏材料的電阻變化。

傳統基于陶瓷管或陶瓷片的半導體式氣體傳感器，存在基線漂移大，一致性較差的現象，一直難以解決。合肥微納最新研制的HGS1000系列氣體傳感器采用高可靠的HHC1000微熱板和納米半導體材料，提高了長期穩定性和一致性，為氣體檢測和氣味識別奠定了基礎。該系列傳感器采用陶瓷基底和金屬蓋板封裝，尺寸僅為3.2 mm × 2.5 mm × 1.1 mm。

氣味識別技術在智能終端和食品保鮮行業有著十分廣泛的應用需求。合肥微納技術團隊長期致力于高性能氣體檢測和氣味數字化技術研究。

以智能手機為代表的智能終端在集成了具有視覺、聽覺和觸覺功能的傳感器后，迫切需要增加具有嗅覺功能的傳感器，以獲取應用場景中的環境信息，提升用戶體驗、發展新功能。高性能、低功耗、小尺寸、陣列化，是智能終端對該類傳感器的技術要求。合肥微納基于MicroHEAT技術設計并實現了具有懸梁式結構的氣體傳感器陣列，與現有的MEMS半導體式氣體傳感器相比，單個傳感器連續工作時的功耗約1毫瓦，預熱時間約1毫秒，可在1.0 mm × 1.0 mm的芯片上集成16個氣體傳感器芯片。

無論是為了提高氣體檢測的選擇性，還是實現人工智能氣味識別技術，都需要大量的傳感器，合肥微納基于4 × 4的半導體氣體傳感器芯片陣列，初步實現了特定場景下的大類氣味識別。

在食品保鮮方面，以冰箱為例，需要對保存食物的狀態進行實時監測，通過感知食品的特征氣體來了解其新鮮程度，并與殺菌、消毒和除味等模塊進行聯動，實現更好的保鮮。合肥微納基于FreshSense技術研制的食物新鮮度模組是集溫、濕、氣于一體的傳感模組。模組采用了合肥微納自主研發的MEMS鮮度傳感器，對食物變質散發出來的特征氣體具有較高的靈敏度，能夠對變質食物和食物變質過程進行感知。

針對以冰箱為代表的智能家電和冷藏/冷鏈行業，合肥微納于2019年推出了鮮度傳感器基礎版HGM10模組，能夠分辨變質氣味的“有”和“無”，現已在多家冰箱整機中使用。今后還將持續研發，并預計在2020年9月推出HGM11模組，實現對變質氣味種類的識別。

MicroHEAT技術不僅為MEMS氣體傳感器提供可靠的加熱元件，同時還能用于氣體質量流量傳感器。合肥微納于今年8月份推出了HFS2000型氣體流量傳感器，基于MEMS制造技術，采用陶瓷封裝，尺寸僅為3.8 mm × 3.8 mm × 1.6 mm，工作電流約50微安，可用作電子煙開關和流量監測。

合肥微納為市場提供高性能MEMS微熱板芯片、MEMS流量芯片、MEMS氣體傳感器、MEMS氣體流量傳感器等產品。公司產品具有小體積、低功耗、高靈敏和快響應等特點，在家電、汽車和智能穿戴等領域，為客戶提供全新的使用體驗和商業價值。
來源;MEMS