世界上最敏感的“秤”就在這裡

目前世界上靈敏度最高的熱平衡，精度可達01微克（10-7克）;

石英晶體振盪器微天平 （QCM） 的理論解像度為皮克級（10-12 克），可以測量細胞生長過程中質量的細微變化。

我們還能探測到多少光？

近日，位於嘉定區菊園新區的中科院上海微系統與資訊科技研究所李欣欣團隊利用微機電系統（MEMS）工藝，打造了一種基於微機械懸臂梁結構的諧振測量晶元技術，製造出了世界上最靈敏的“刻度”，質量解像度達到亞皮克級（即 10-13克）。

一種變溫諧振一體懸臂晶元結構圖。

新材料研發所需的科學儀器不僅要具有極低的檢出限，還要整合實時測量、快速準確的溫度控制等功能。 對此，該團隊在晶元的MEMS微懸臂上整合了諧振激勵器件、頻率讀出電路和樣品程式加熱和溫度控制元件，可以在超快程式溫度變化過程中原位、實時、連續地測量非常小的質量變化。 當頂部樣品區域與待測材料相互作用的分子數量發生變化時，懸臂梁的諧振頻率也會發生變化，然後換算質量變化值，成功解決了儀器測量問題。

團隊自主研發的一系列高階科學儀器。

更可貴的是，該晶元可以通過MEMS工藝在晶圓級以低成本規模製造，以滿足大批量應用的需求。 目前，團隊自主研發的系列高階科學儀器已出口到發達國家多個科學實驗室，為我國高階科學儀器走向世界邁出了堅實的一步。

通訊員：唐晨霞.