新疆科研人員研發(fā)出40微米超薄溫度傳感器
12月26日，記者從中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所獲悉：該所科研團(tuán)隊(duì)近期成功研制出一種高靈敏超薄溫度傳感器。
PI/MnCo2O4/Ta2O5柔性溫度傳感器。中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所供圖
該傳感器厚度僅有40微米——不到頭發(fā)絲的一半，具備優(yōu)異的靈敏度和響應(yīng)速度，有望為下一代電子皮膚、可穿戴設(shè)備等柔性智能感知系統(tǒng)提供有力的技術(shù)支撐。
在智能醫(yī)療和機(jī)器人感知領(lǐng)域，柔性溫度傳感器需要做得非常薄，才能緊密貼合皮膚或復(fù)雜表面。長期以來存在一個技術(shù)難題：要使傳感器靈敏，材料需要在高溫下制備，但柔軟的基底又怕高溫，這導(dǎo)致超薄傳感器很難做到既高靈敏度又柔韌耐用。
針對這一技術(shù)瓶頸，中國科學(xué)院新疆理化所研究團(tuán)隊(duì)采用“水溶性犧牲層輔助轉(zhuǎn)移”策略，成功解決了高性能敏感材料與柔性基底之間的工藝兼容性難題，制備出總厚度僅為40微米的超薄柔性溫度傳感器。
團(tuán)隊(duì)采用了一種“先制備、后貼合”的工藝：先高溫制備敏感材料，再通過一層可水溶的輔助層，將材料完整轉(zhuǎn)移到柔性基底上。這樣既保證了材料性能，又保護(hù)了基底不受高溫?fù)p傷。為進(jìn)一步提升傳感器穩(wěn)定性，團(tuán)隊(duì)還設(shè)計了一種多層復(fù)合結(jié)構(gòu)，有效減少了層間干擾和熱脹冷縮不匹配的問題。
中國科學(xué)院新疆理化所研究員孔雯雯介紹，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，超薄傳感器展現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能：其電阻溫度系數(shù)高達(dá)-4.1%/℃，響應(yīng)時間僅192毫秒，在反復(fù)彎折與熱沖擊下仍能穩(wěn)定工作。
據(jù)了解，該研究由國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、新疆天山英才計劃等多個項(xiàng)目資助完成。
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來源：石榴云/新疆日報
記者：謝慧變
編輯：解文英
審核：楊洋
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