測量養分濃度和溫度的傳感器

測量養分濃度和溫度的傳感器
耕地的養分濃度可根據上部電極之間通過的電流來測量，溫度則由pn結部位測量。（圖片來自豐橋技術科學大學）（點擊放大）
可在高溫下工作的傳感器以及可在體內工作的傳感器
希望利用可應對嚴酷測量環境的傳感器來擴大用途的研發活動也十分活躍。比如，有的研究設想環境溫度達到數百攝氏度，用溫度達到數百攝氏度時也能表現出半導體特性的SiC取代了一百幾十攝氏度便達到極限的硅。在該研究領域處于領先地位的是美國加州大學伯克利分校，其目標是開發出可測量溫度很高的地底深處、汽車發動機汽缸內等處的溫度和壓力的傳感器。
還有的研究使用能夠嵌入或吞入體內的材料構成傳感器。美國佐治亞理工學院就在開發具備壓力傳感器和無線通信電路等的體內嵌入式器件。該器件由導電金屬和絕緣薄膜構成，發揮完作用之后就會溶解于體液中。使用的金屬是對人體無害的鋅，薄膜則采用了PLA（聚乳酸）和PCL（聚己酸內酯）。這些材料組合在一起可形成電感器和電容器，能夠根據構成的共振電路的頻率變化檢測出壓力的變化。
利用近紅外光實現體內可視化
用羅姆的近紅外光傳感器拍攝的手掌。（a）為原圖像。（b）將多個波長的拍攝數據結合在一起并進行圖像處理，突出了血管。（圖片來自羅姆）（點擊放大）
近紅外圖像傳感器由羅姆和日本產業技術綜合研究所聯合開發。該傳感器在Si-CMOS圖像傳感器中層疊了化合物CIGS（CuInGaSe2）的薄膜，除了可見光之外，還可拍攝到硅圖像傳感器看不到的近紅外區域。
實時測量耕地的養分
能夠測量以前無法檢測的數據的傳感器將來有望獲得巨大市場。比如，如果人們發現檢測耕地狀態的傳感器能獲得改良耕地以及增加產量的效果，其需求就有望迅速擴大。目前，研究機構及企業在應該測量什么數值方面還處于不斷摸索的階段。日本的豐橋技術科學大學、愛知縣農業綜合試驗場及科學技術振興機構聯合開發出了用于農業生產的傳感器，除了地下的溫度之外，這種傳感器還能實時測量養分濃度（氮和磷的離子濃度）
測量養分濃度和溫度的傳感器