纳为科技的故事，起点在北京大学。

在MEMS（微机电系统）传感器这一被誉为“工业之眼”和万物智联“神经元”的赛道上，纳为科技走出一条独特的创新路径——国内将MEMS技术应用于水质传感器领域。

相比传统传感器，MEMS传感器拥有体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高等优势，已赋能智能汽车的路况感知、智能家居的环境监测、医疗设备的生命体征检测。然而，其制造门槛极高，覆盖芯片设计、晶圆制造、封装测试全链条，属于典型的重资产、长周期、高投入行业。

纳为科技成功跨越这一门槛，更在材料上实现突破——与北京大学国家重点实验室联合研发，将碳纳米管作为敏感材料，在芯片级别制造传感器。

碳纳米管自1991年问世以来，凭借超薄体结构、超高的电子与空穴迁移率，在一维纳米体系中独树一帜。这种良好的电学特性，配合巨大的比表面积和优异的化学稳定性，使其成为构建超高灵敏度电学传感器的理想基石。纳为科技将碳纳米管优势与微纳加工、信号处理深度融合，打造出pH、电导率、余氯等系列芯片，实现微型化、高集成与强性能的统一。

从实验室到工业级产品，批间一致性、长期稳定性、封装可靠性及复杂水质抗干扰仍是关键工程难题——而这正是纳为科技的核心竞争力。

产业化落地的关键一跃，发生在2025年12月。

纳为科技与北京大学碳基电子学团队孵化的湖南元芯传感正式签署战略合作协议，元芯传感成为纳为科技股东。签约现场，纳为科技董事长朱海峰与元芯传感创始人、北京大学电子学院教授张志勇共同执笔。张志勇教授是中国碳基集成电路领域的奠基人之一，其团队将输出“碳基余氯测量芯片制备工艺”“水质传感器膜材料及制备方法”等前沿技术，为纳为科技注入底层创新基因。

2026年6月，纳为科技与伍家岗区、北京大学重庆碳基集成电路研究院签署三方战略合作框架协议，共同成立宜昌碳基水行业传感研究院，建设碳基水行业传感产业园。三方将构建集前沿研发、中试量产、场景应用于一体的完整碳基传感产业生态。

这意味着，从基础科研到中试转化再到批量量产的全链条通道已经打通。

目前，纳为科技拥有中国首条碳基传感芯片研发与生产线。掌握从芯片到产品的完整知识产权。已获和申报中的知识产权共计48项，其中发明专利11项、实用新型专利19项、外观专利3项、软件著作权15项。

MEMS传感技术如何改写水质监测的旧逻辑

从技术到产品，纳为的路径清晰且务实。其自主研发的MEMS “智鳍”技术平台，实现了水质传感器微型化、高集成、低功耗、低成本的技术突破。

首先是“5合1”的高度集成。

基于MEMS工艺，在碳基芯片表面直接构建了余氯、pH、电导率和温度四个敏感单元，实现四参数的同点同步检测。在此基础上，进一步将电化学芯片与浊度传感器进行一体化融合，形成完整的五参数水质监测前端。

这背后体现了MEMS技术的价值：通过光刻、薄膜沉积和刻蚀等半导体微细加工工艺，在碳基芯片表面制作微型传感结构，敏感层厚度可控制在微米级，从而实现高精度传感单元的片上集成。传统方式中，每个参数需要独立的探头，导致设备体积庞大、布局复杂；而纳为的多参数传感器需一支传感器，即可完成多维度数据测量。

以余氯检测为例，纳为的MEMS余氯传感器采用三电极法——工作电极、对电极和参比电极协同工作。

在工作电极与对电极间施加恒定电压，参比电极提供稳定电位，产生的电流信号与余氯浓度在一定范围内呈线性关系，通过电流值可准确计算余氯浓度。电极采用贵金属材质，保障长期电化学稳定性；表面覆有高分子选择性膜，有效阻隔杂质附着，明显延长维护周期。这一切都集成在毫米级的芯片上。

其次是“直插式”的极简部署。

传统设备为什么“装不上”管网？

原因在于体积庞大、依赖市电，且需要配套取水和排水系统，关键的是——无法直接承受管网水压。传统方案必须在管网上开孔、降压、引水至设备，或者建设减压缓冲装置，施工复杂、周期长、影响范围大。

纳为MEMS传感器的突破在于：微型化封装结合结构设计，使传感器能够直接承受管网水压，无需降压、无需取水、无需回流。

施工时间小于30分钟/点。利用现有管网开孔即可直插安装，施工过程对供水不产生任何影响。这对城市管网、老旧小区、狭小泵房等传统设备无法进入的场景意义重大——让“有水管的地方就能监测”成为现实。

第三是“免试剂”的低运维成本。

传统设备需要定期更换试剂、膜、电解液，处理废液。纳为的传感器无试剂消耗、无废液产生，耗材有电化学电极帽（一年以上更换周期）。

校准周期延长至3-6个月，可以实现“三到六个月无需人为干预”。

这就是MEMS重新定义水质监测的方式——不是在某一个指标上做得更好，而是从底层改变了水质监测的成本结构和部署逻辑。是把实验室级别的化学分析方法替换成了MEMS传感器芯片。这不单是技术替代，而是把检测能力塞进了一个不用换药、不用专人维护的小盒子里。

性能不输，成本大降

低价格是否意味着低性能？这是技术人员关心的问题。

从公开数据看，纳为的关键性能指标与进口品牌处在同一水平线：

浊度：量程0-20NTU，精度±2%或±0.02NTU，与进口品牌同等精度

余氯：在关键的低浓度段（≤0.1mg/L），精度达到0.03mg/L，对管网末梢监测至关重要

pH：精度±0.1pH，与进口品牌同等精度

电导率：精度±1%，与进口品牌同等精度

在余氯检测的低浓度段，纳为的精度甚至更优——这对保障管网末梢的消毒效果和终端用水安全具有重要意义。

维护维度是分水岭。进口品牌的余氯传感器本质是传统电化学结构，依赖试剂、膜和电解液，需1～3个月校准一次，耗材更换频繁。而纳为的MEMS方案采用全固态芯片设计，无液路、无耗材，校准周期直接延长至3～6个月，日常维护需柠檬酸浸泡，清水冲洗——这就是芯片级传感器的本质区别。

安装方式的同样源于MEMS。正因为体积缩小到手掌大小，传感器才能直接插入管道进行在线监测，无需旁路取样，彻底避免了传统设备因取样而持续排放水样造成的浪费。进口及传统产品受限于体积和结构，必须引出支路取样，大量待测水被直接排掉。纳为的方案实现“零水耗”实时监测，每一滴水都被有效利用——这个优势凭电化学体系无法做到，只有MEMS的微型化才能解锁。

成本差异则来自制造逻辑的颠覆。MEMS采用半导体批量化工艺，单颗芯片成本呈指数级下降，而非传统传感器的“逐个组装”，综合总拥有成本（含耗材、校准、水耗）较进口降低20以上。

更深远的意义在于：这套方案从MEMS芯片设计到碳基材料制备再到封装测试，全部自主可控，彻底打破了进口依赖——这不单是一次产品迭代，更是一条全新技术路线的产业化落地。