石英晶体微天平(QCM)是一种超级灵敏的质量检测仪器,通过测量石英谐振器的频率变化来测量单位面积的质量变化。石英晶体微天平主要由石英晶体传感器、信号收集系统、信号检测系统、数据处理系统等部分组成,石英晶体传感器是其最核心构件。
石英晶体微天平测量精度可达纳克级,精度在一般电子微天平的百倍以上。石英晶体微天平具有灵敏度高、结构简单、可在线、实时动态监测、测量精度高等特点,应用场景十分广泛,涉及到生物传感器研发、DNA杂交、分离分析化学、微质量测量、血液接触材料表面改性、黏弹性变化检测、环境膜材料、空气污染物监测等多个领域。
根据新思界产业研究中心发布的《
2023-2028年中国石英晶体微天平(QCM)行业应用市场需求及开拓机会研究报告》显示,全球范围内,石英微晶体天平供应商包括美国Gamry Instruments、美国Stanford Research Systems,Inc.、美国CH Instruments, Inc.、瑞典百欧林科技、孚光精仪(中国)、先锋科技(香港)、德国3T analytik公司、意大利Novaetech、法国BIO-LOGIC、瑞典Attana AB等。随着技术发展,石英微晶体天平实现了不断升级与更新。
电化学石英晶体微天平(EQCM)是压电传感与电化学方法相结合发展起来石英晶体微天平。电化学石英晶体微天平可提供质量变化的原位信息,是研究电池电化学现象和机制的有力工具。
耗散型石英微晶体天平(QCM-D)是石英微晶体天平的扩展型,具有耗散因子检测功能,可提供多个频率和耗散因子数据。作为新兴石英晶体微天平技术,耗散型石英微晶体天平可实时检测分子层的质量、厚度和结构改变,特别适用于表征软吸附层的特征、电子导电的掺杂等。
2019年,北京2030健康医学研究院、领辰科技(香港)有限公司、中关村医学工程转化(重庆)中心三方成功签约,正式将全球首个QCM国际中央实验室及科技应用产业中心落户重庆两江新区,该项目落户后,还将建一所基于QCM技术的专业大学。
新思界
行业分析人士表示,我国石英微晶体天平相关研究团队有华中科技大学冯光教授研究团队、浙江大学杜滨阳教授团队、华南理工大学马春风教授团队、国家纳米中心戴庆教授团队等,随着研究深入,未来20年内,石英微晶体天平技术将迎来创新技术井喷期。石英微晶体天平应用领域广泛,且应用场景仍在不断扩展,市场空间可达数十亿元。