近日,中国科学院新疆理化技术研究所的一个科研团队在材料科学领域取得重要突破,成功研发出一种新型超薄温度传感器。
这种厚度仅为40微米的超薄传感器,其灵敏度和响应速度都表现优异。这一成果为开发新一代电子皮肤、可穿戴设备以及柔性智能感知系统提供了关键的技术支持。
在智能医疗和机器人技术领域,开发出一种能够紧密贴合人体皮肤或复杂曲面的超薄温度传感器至关重要。然而,过去一直面临一个技术难题:要实现高灵敏度,材料需要在高温条件下制备,但柔软的基底却无法承受高温,这导致了超薄温度传感器难以同时具备高灵敏度和柔韧性。
针对这一技术挑战,研究团队创新性地采用了"水溶性牺牲层辅助转移"工艺。这种方法成功解决了高性能敏感材料与柔性基底之间的兼容性问题,最终制备出厚度仅为40微米的超薄温度传感器。
这种新型传感器采用了独特的分步制备方法:首先在高温环境下制备高灵敏度的敏感材料,随后通过添加一层可溶解的辅助层,将这些材料完整转移到柔性基底上。这种方法既保持了材料的高性能特性,又避免了对柔性基底造成高温损伤。此外,科研人员还设计了一种多层复合结构,有效减少了传感器在使用过程中可能出现的层间干扰和热胀冷缩问题,从而提高了传感器的工作稳定性。
该研究所的一位研究人员表示,在经过全面测试后发现,这种超薄温度传感器表现出了非常优异的整体性能。其电阻温度系数达到了-4.1%/℃,响应时间仅需192毫秒,并且在经历多次弯折和热冲击后仍能保持稳定工作。
