對于一個癡迷于超薄的人群來說，傳感器似乎正在反映時尚潮流。納米技術和納米級材料正在提供物理，化學和生物傳感的新解決方案，能夠提高靈敏度，可靠地檢測和識別污染物來源，發現雜質，定位病原體，并克服通常與傳統傳感器相關的技術障礙。因此，超薄傳感器越來越多地應用于各種健康，安全和環境應用中，這些應用的尺寸確實很重要，越來越少，并且“薄而薄”。

多薄的傳感器傳感器去，雖然現在已經很好地理解用作氣體傳感器的薄膜半導體材料的技術，加州大學河濱分校的UC總統主席和電氣和計算機工程教授亞歷山大·巴蘭丁以及他實驗室的研究生想要訂購進一步的規模：他們與二硫化鉬建立了原子級薄的氣體和化學蒸氣傳感器，并與紐約特洛伊的倫斯勒理工學院的研究人員合作進行了測試。這些器件具有二維通道，由于其高表面積與體積比，因此非常適合傳感器應用。由于該材料中的電子能帶隙，使用原子級薄的MoS2制成的傳感器對某些氣體具有更好的選擇性，這導致在暴露于某些氣體時強烈抑制電流。研究人員證明，他們稱之為二硫化鉬薄膜場效應晶體管（TF-FET）的傳感器可以選擇性地檢測乙醇，乙腈，甲苯，氯仿和甲醇蒸氣。

醫療應用是超薄傳感器技術的主要推動力。例如，有靈活的壓力傳感器監測動脈 - 手腕血脈沖和聲波的力，具有觸摸靈敏度的納米材料柔性壓力傳感器，為人造皮膚鋪平道路，以及超薄MEMs電容式壓力傳感器檢測微小的環境壓力變化。然而，隨著傳感器的縮小，功耗和性能肯定不會下降。

可攝取傳感器開發商Proteus Digital Health和計算機軟件巨頭甲骨文公司最近宣布推出一種數字健康反饋系統，該系統由可攝取的藥丸傳感器和可穿戴設備組成補丁和軟件系統，使用Oracle的InForm軟件提供數據收集。兩家公司聯手了解和測量藥物攝入，劑量時間和患者生理反應，使臨床試驗研究人員能夠獲得準確的藥物依從性信息，與目前使用的自我報告和臨時實驗室測試方法相比。

這些可攝入的傳感器已使用了幾年，沒有不良事件的報告。傳感器只有一粒沙子（尺寸為1平方毫米）主要由硅組成。它不含電池，而是包含兩種導電材料，當它們在胃中變濕時，可以在短時間內為傳感器供電。在其使用壽命之后，攝取傳感器被設計成在正常消化過程中穿過身體。

可攝入的傳感器和用于侵入性操作的傳感器需要大量的生物學測試。飛思卡爾用于一次性應用的MPX2300DT1高容量壓力傳感器（圖1）為醫療診斷，血壓和患者監測以及壓力導管應用提供了低成本解決方案。

圖1：飛思卡爾MPX2300DT1壓力傳感器可用于侵入式應用。

低成本，高容量，微型壓力傳感器套件具有集成溫度補償和校準功能，可用作子模塊組件或一次性裝置。該設備將剪切應力 - 壓力傳感器設計的性能與生物醫學認可的材料相結合，可用于各種侵入性應用。

有機硅介電凝膠覆蓋硅壓阻傳感元件，提供符合所有USP XX生物測試的無毒，無過敏性彈性體系統

V類要求。凝膠的特性允許傳感器將壓力均勻地傳遞到設備的隔膜表面，同時將內部電氣連接與流體的腐蝕作用隔離，例如鹽水溶液。

去年，伊迪絲考恩大學（ECU）的納米技術科學家開發出一種比人發稀薄500倍的pH傳感器。在最先進的潔凈室設施內，研究人員使用氧化釕納米薄膜來制造該設備。 ECU電子科學研究所所長Kamal Alameh解釋說，該解決方案集成了傳感器和變送器，創造了一種新設備，取代了已經使用了大約80年的傳統玻璃電極。

氧化釕傳感器非常小;它整齊地放入一個長約1厘米，直徑0.5厘米的膠囊中，發射器占據了膠囊的大部分空間。從膠囊內部，傳感器能夠讀取電壓，該電壓轉化為被測物質的pH水平或酸度讀數。傳感器和變送器的電子線圈由外部磁能供電。 pH傳感器可廣泛應用于農業，環境科學和水處理。鑒于該裝置適合膠囊，它也可以用于藥物環境，患者可以吞咽該裝置而不會造成傷害。

“Skinny”也適用于傳感器的薄膜厚度。例如，美國宇航局格倫研究中心（GRC）的傳感器和電子部門正在開發用于推進系統研究中表面測量的薄膜傳感器（圖2）。這些傳感器用于應變，溫度，熱通量和表面流動，以及用于未來空間和飛行器部件的關鍵車輛健康監測和表征。

薄型傳感器的使用與危險的高溫環境中的線或箔傳感器相比，薄膜具有幾個優點。它們不需要對安裝它們的部件進行特殊加工，它們的厚度小于10微米，比金屬絲或薄箔薄。該技術取代了總厚度大于10微米的噴涂傳感器，NASA發現這會導致渦輪機部件的湍流和加熱增加，從而導致錯誤的測量結果。

圖2：在極端環境中使用，這種多層薄膜傳感器讀取幾個參數。 （由美國國家航空航天局GRC提供）

薄壓力和溫度傳感器

STMicroelectronics LPS25HB專為滿足快速增長的可穿戴設備領域的傳感器需求而設計，是一種防水MEMS壓阻式絕對式 - 壓力傳感器，用作數字輸出氣壓計。該器件包括一個傳感元件和一個IC接口，通過I 2 C或SPI從傳感元件與應用通信。傳感元件本身由彈簧懸掛，以提供更大的沖擊/振動耐久性。它提供高可靠性，易于系統集成，并支持更薄的設備。

除了小而薄之外，許多應用還需要非接觸式傳感器解決方案。采用芯片級封裝的德州儀器（TI）TMP006/B紅外熱電堆傳感器（圖3）提供非接觸式溫度傳感，用于健康，美容和火焰檢測應用。它采用緊湊型封裝，尺寸僅為1.6 mm x 1.6 mm x 0.625 mm。

圖3：德州儀器（TI）的TMP006/TMP006B的簡化示意圖。

TMP006和TMP006B是完全集成的MEMs熱電堆傳感器，通過在最終用戶視野內吸收波長在4μm到16μm之間的物體的被動紅外能量來測量物體的溫度。

通過I 2 C-和SMBus兼容接口，通過片上芯片熱傳感器測量數字化并報告熱電堆上電壓的相應變化。有了數據，對象的溫度可以由外部處理器計算。

雖然瘦可能很有吸引力，但傳感器的全部功能都是為了實現針對特定應用的設計所需的功能。正如本文所示，超薄傳感器技術背后有許多驅動因素，各種現成的解決方案可以幫助工程師滿足他們的設計要求，并且在研究實驗室中開發的新傳感器具有直到最近才有的能力夢想著。