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摘要：为员工提供适当的工作条件，应是任何雇主的主要关注点之一。即使如此，在许多情况下，工作仍会长期将工人暴露于多种潜在有害的化合物，例如氨。氨都存在于广泛使用的产品的产品中，即生产生产，以及实验室，学校，医院等。长期暴露于氨可以产生多种疾病，例如刺激和瘙痒，以及眼部，皮肤和呼吸道组织的疾病。在更极端的情况下，暴露于氨还与呼吸困难，进行性氰和肺水肿有关。因此，需要对氨的使用进行适当的调节和监测，以确保更安全的工作环境。职业安全与健康管理局和欧洲工作中的安全与健康机构已经委托有关接触氨的可接受限制的法规。尽管如此，氨气气体的监测仍未归一化，因为适当的传感器可以作为市售产品而难以证明。为了帮助促进有前途的开发氨传感器的方法，这项工作将编译和比较到目前为止发布的结果。
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摘要：本文基于经典和新的相关霍尔效应，全面回顾了现有的主要设备。综述分为子类别，介绍现有的宏观、微观、纳米尺度和量子元件和电路应用。由于基于霍尔效应的设备使用电流和磁场作为输入，电压作为输出。研究人员和工程师几十年来一直在寻找利用这些设备并将其集成到微型电路中的方法，旨在实现新功能，例如高速开关，特别是在纳米级技术上。这篇综述文章不仅概述了过去的努力，还介绍了尚待克服的挑战。作为这些尝试的一部分，可以提到智能纳米级设备（如传感器和放大器）的复杂设计、制造和特性，以应对纳米技术中的下一代电路和模块。与几十年前出版的领域有限的教科书、专业技术手册和重点科学评论相比，这篇最新的评论论文具有重要优势和新颖之处：涵盖所有领域和应用，明确定位于纳米级尺寸，扩展了近一百五十个近期参考文献的参考书目，回顾了选定的分析模型、汇总表和现象示意图。此外，该评论还包括对每个主题子分类的综合霍尔效应的横向检查。其中包括以下子评论：主要的现有宏观/微观/纳米级设备、用于制造的材料和元素，分析模型，用于模拟的数值互补模型和工具，以及在纳米技术中实现霍尔效应所需克服的技术挑战。这种最新的评论可以为科学界提供面向新纳米级设备、模块和工艺开发套件 (PDK) 市场的新型研究的基础。
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摘要：神经工程领域大数据采集和处理的巨大进步使我们能够更好地了解患者的脑部疾病及其神经康复、恢复、检测和诊断。压缩感知 (CS) 和神经工程的结合成为一个新的研究领域，旨在处理大量神经数据，以实现快速、长期和节能的目的。此外，脑机接口 (BCI) 的脑电图 (EEG) 信号已被证明非常有前景，具有多种神经科学应用。在这篇评论中，我们重点介绍了基于 EEG 的方法，这些方法受益于 CS 来实现快速和节能的解决方案。特别是，我们研究了 CS 在不断发展的 BCI 领域的当前实践、科学机遇和挑战。我们重点总结了主要的 CS 重建算法、稀疏基和 CS 中用于处理 EEG 信号的测量矩阵。本文献综述表明，选择合适的重建算法、稀疏基和测量矩阵有助于提高当前基于 CS 的 EEG 研究的性能。在本文中，我们还旨在概述无重建 CS 方法和该领域的相关文献。最后，我们讨论了推动 BCI 应用的 CS 框架集成所带来的机遇和挑战。
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摘要：微电子技术正在兴起，有时命运多舛，是诊断学中的关键推动技术。本文回顾了一些最新成果和技术挑战，这些挑战在 CMOS 模拟专用集成电路 (ASIC) 的设计及其与周围系统的集成方面仍需解决，以巩固这一技术范式。从两个看似遥远但互补的角度讨论了悬而未决的问题：微分析设备，结合了微流体和整体生物传感，以及用于同时进行多模态成像的伽马相机，即闪烁扫描和磁共振成像 (MRI)。集成电路在这两个应用领域都发挥着核心作用。在便携式分析平台中，ASIC 提供小型化并解决噪声/功耗权衡问题。CMOS 芯片与微流体的集成带来了多个悬而未决的技术问题。在多模态成像中，既然已经证明了伽马探测器的采集链（数千个硅光电倍增管通道）与特斯拉级磁场的兼容性，那么就可以设想由微电子技术推动的其他发展方向，特别是对于单光子发射断层扫描（SPECT）：例如，更快、更简单的操作，以允许可移动的应用程序（床边）和硬件预处理，从而减少输出信号的数量和图像重建时间。
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摘要：近年来，基于稳态视觉诱发电位（SSVEP）的脑机接口（BCI）性能提升研究取得了长足进展。过去的SSVEP-BCI研究在许多不同的应用中采用了不同的目标频率和闪光刺激。然而，在执行SSVEP-BCI任务时不容易识别用户的心理状态变化。我们可以观察到的是从用户的视觉区域增加的目标频率的EEG功率。BCI用户的认知状态变化，特别是在精神集中状态或陷入沉思状态，将影响SSVEP持续使用中的BCI性能。因此，如何通过探索BCI用户在执行SSVEP时的神经活动变化来区分BCI用户的生理状态是提升BCI性能的关键技术。本研究设计了一个新的BCI实验，将工作记忆任务结合到SSVEP任务的闪烁目标中，使用12 Hz或30 Hz频率。通过探究工作记忆和SSVEP任务执行所对应的EEG活动变化，可以识别用户的认知状态是集中注意力还是陷入沉思。实验结果表明，在额叶，与陷入沉思相比，集中注意力状态下的delta（1-4 Hz）、theta（4-7 Hz）和beta（13-30 Hz）EEG活动增加更多；在枕叶，与陷入沉思相比，集中注意力状态下的delta（1-4 Hz）、alpha（8-12 Hz）和beta（13-30 Hz）波段的功率增加更多。此外，观察到KNN和贝叶斯网络分类器的受试者平均分类性能为77%到80%。这些结果显示了心理状态的变化如何影响 BCI 用户的表现。在这项工作中，我们开发了一种新场景来识别用户在执行 BCI 任务时的认知状态。这些发现可以用作未来 BCI 开发中的新型神经标记。
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摘要：脑电信号被广泛应用于情绪识别，但目前基于脑电信号的情绪识别准确率较低，实时性受到限制。针对这些问题，本文提出了一种改进的特征选择算法来基于脑电信号识别受试者的情绪状态，并结合该特征选择方法设计了一种在线情绪识别脑机接口系统。具体而言，首先提取时域、频域、时频域不同维度的特征；然后采用改进的多阶段线性递减惯性权重（MLDW）粒子群优化（PSO）方法进行特征选择。MLDW算法可以很容易地优化惯性权重的递减过程；最后采用支持向量机分类器对情绪类型进行分类。我们从32名受试者采集的DEAP数据集中的脑电数据中提取了不同的特征，进行了两次离线实验，结果表明四类情绪识别的平均准确率达到了76.67%。与最新基准相比，我们提出的MLDW-PSO特征选择提高了基于脑电的情绪识别的准确率。为了进一步验证MLDW-PSO特征选择方法的有效性，我们开发了一个基于中文视频的在线二类情绪识别系统，对10名健康受试者取得了良好的效果，平均准确率达到了89.5%。证明了我们方法的有效性。
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摘要：计算机处理技术的进步使研究人员能够分析实时大脑活动并构建实时闭环范式。在许多领域，这些闭环协议的有效性已被证明优于简单的开环范式。最近，睡眠研究作为闭环范式的一种可能应用引起了广泛关注。迄今为止，睡眠相关文献中已报道了几项使用闭环范式的研究，并建议使用闭环反馈系统来增强睡眠期间的特定大脑活动，从而改善睡眠的效果，例如记忆巩固。然而，据我们所知，没有报告回顾和讨论设计睡眠闭环范式时出现的详细技术问题。在本文中，我们回顾了有关睡眠闭环范式的最新报告，并对其中的一些技术问题进行了深入讨论。我们找到了 148 篇与“睡眠和刺激”密切相关的期刊文章，并回顾了 20 篇关于闭环反馈睡眠研究的文章。我们专注于进行任何反馈刺激方式的人类睡眠研究。然后，我们介绍了闭环系统的主要组成部分，并总结了闭环系统中广泛使用的几个开源库，并提供了用于睡眠的闭环系统实施的分步指南。此外，我们提出了使用闭环反馈系统进行睡眠研究的未来方向，这为闭环反馈系统提供了一些见解。
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摘要：高性能、低功耗至零功耗的压电传感器满足了小尺寸、低功耗柔性微电子系统日益增长的需求，在机器人与假肢、可穿戴设备、电子皮肤等领域有着广阔的应用前景。本文介绍了压电传感器的发展历程、应用场景和典型案例，总结了提高压电传感器性能的几种策略：（1）材料创新：从压电半导体材料、无机压电陶瓷材料、有机压电聚合物、纳米复合材料，到新兴的、有前景的分子铁电材料。（2）在压电材料表面设计微结构，增大压电材料在作用力下的接触面积。（3）在传统压电材料中添加化学元素、石墨烯等掺杂剂。（4）开发基于压电电子效应的压电晶体管。此外，还讨论了每种策略的原理、优缺点和挑战。此外，还预测了压电传感器的前景和发展方向。未来，电子传感器需要嵌入微电子系统中才能充分发挥作用。因此，本文最后提出了一种基于外围电路的提高压电传感器性能的策略。
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摘要：报道了一种采用临时键合技术制备的微型压阻式压力传感器。在SOI（Silicon-On-Insulator）晶片的器件层上形成传感膜，将传感膜与硼硅酸盐玻璃（Borofloat 33，BF33）晶片键合支撑，经硼掺杂和电极图形化后通过Cu-Cu键合剥离。将处理层减薄、刻蚀后键合到另一片BF33晶片上。最后采用化学机械抛光（CMP）减薄衬底BF33晶片，降低器件总厚度。切割后用酸溶液去除铜临时键合层，剥离传感膜。制备的压力传感器芯片面积为1600 µ m×650 µ m×104 µ m，传感膜尺寸为100 µ m×100 µ m×2 µ m。在0~180 kPa范围内获得了较高的灵敏度36 µ V / (V · kPa)。通过进一步减小宽度，所制备的微型压力传感器可以轻松安装在医疗导管中用于血压测量。
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摘要：近年来，随着质量生产和能源消耗的增加，便携式和可穿戴的个人电子设备已迅速发展，从而造成了能源危机。使用寿命和环境危害有限的电池和超级电容器驱动着寻找新的，环保和可再生能源的需求。一个想法是利用人类运动的能量，并使用能量收集设备（Piezoelectric纳米发育仪（PENGS），Triboelectric纳米生成器（TENGS）和杂种。它们的特征是多种功能，例如轻度，灵活性，低成本，材料丰富等等。这些设备提供了使用物联网，AI或HMI等新技术的机会，并创建智能的自动传感器，执行器和自动植入/可穿戴设备。本评论的重点是彭，tengs和混合设备的最新示例，用于可穿戴和可植入的自动系统。讨论了所选示例的操作，微/纳米级材料的选择和制造过程的基本机制。当前的挑战和对纳米发育仪未来的前景。