化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動端訪問更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
大型科研儀器賦能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新 “園企走平臺” 蕭山區(qū)重點(diǎn)企業(yè)與省高能級平臺雙向?qū)咏涣鲿晒εe辦
1月28日，大型科研儀器賦能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新 “園企走平[詳細(xì)]
總厚度僅40微米，我國科學(xué)家成功制備超薄柔性溫度傳感器
2025年12月16日 10:00:26
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：4766
近日，中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所研究員孔雯雯團(tuán)隊在超薄柔性溫度傳感器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。
柔性溫度傳感器在可穿戴設(shè)備、醫(yī)療監(jiān)測、電子皮膚等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景，然而長期以來，實(shí)現(xiàn)高靈敏度與高穩(wěn)定性共存一直是一大挑戰(zhàn)。高性能溫度傳感的核心在于敏感材料(如金屬氧化物)，這類材料通常需要經(jīng)過高溫退火(數(shù)百攝氏度)處理才能獲得理想的晶體結(jié)構(gòu)和靈敏的電學(xué)性能。
而柔性傳感器的基底，如常見的聚酰亞胺(PI)，雖然耐熱性較好，但其耐受溫度通常低于敏感材料所需的理想工藝溫度。若強(qiáng)行在柔性基底上直接高溫制備敏感層，會導(dǎo)致基底變形、老化甚至分解，器件性能與可靠性無從談起。這一“材料工藝溫度”與“基底耐受溫度”之間的根本矛盾，使得研究者往往被迫在“性能”與“柔性/輕薄”之間做出妥協(xié)，制約了高性能超薄柔性傳感器的實(shí)現(xiàn)。
近日，中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所研究員孔雯雯團(tuán)隊在超薄柔性溫度傳感器領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。團(tuán)隊采用“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)隊通過水溶性GeO?犧牲層轉(zhuǎn)移技術(shù)，成功構(gòu)建了基于PI/MnCo?O?/Ta?O?異質(zhì)結(jié)構(gòu)的負(fù)溫度系數(shù)傳感器，實(shí)現(xiàn)了材料性能與工藝可行性之間的平衡。
團(tuán)隊使用水溶性且耐高溫的二氧化鍺(GeO?) 作為臨時、可犧牲的“襯底”，依次沉積并優(yōu)化鉭氧化物(Ta?O?)緩沖層、錳鈷氧化物(MnCo?O?)敏感層，形成高質(zhì)量的多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)。這一步確保了傳感材料本身具備優(yōu)異的靈敏度和穩(wěn)定性。敏感薄膜制備完成后，研究人員在其上方旋涂一層超薄的聚酰亞胺(PI)溶液，固化后形成柔性支撐層。此時，將整個結(jié)構(gòu)浸入水中，GeO?襯底遇水迅速溶解，而上方的整個功能薄膜層(PI/MnCo?O?/Ta?O?)則完整地釋放出來，自然地漂浮在水面。
通過這一巧妙的策略，團(tuán)隊成功制備出了總厚度僅為40微米的超薄柔性溫度傳感器。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)(TCR)高達(dá)-4.1 %/℃，響應(yīng)時間僅192毫秒(ms)，在反復(fù)彎折與熱沖擊下仍能穩(wěn)定工作。
這項研究不僅為高性能柔性溫度傳感器的制造提供了一種通用、高效的解決方案，更推動了柔性電子技術(shù)與實(shí)際應(yīng)用之間的關(guān)鍵一步。未來，此類超薄、可靠的傳感器有望廣泛應(yīng)用于智能穿戴、精準(zhǔn)醫(yī)療、人機(jī)交互及工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，為我們的生活和產(chǎn)業(yè)升級帶來全新的感知維度。
相關(guān)研究成果Water-Soluble GeO2-Transferred Ultrathin PI/MnCo2O4/Ta2O5 Heterostructures for High-Sensitivity Flexible Temperature Sensors with Extreme Stability于近日發(fā)表于《ACS應(yīng)用材料與界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)。
參考來源：中國科學(xué)報
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
2025年國家重點(diǎn)研發(fā)計劃高新技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)名單公布
近日，工業(yè)和信息化部公布2025年度國家重點(diǎn)研發(fā)計劃高新技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)名單。試點(diǎn)成果涵蓋高端功能與智能材料、先進(jìn)結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料...2026-01-27 10:48:42 -
四方光電戰(zhàn)略投資暢合生物，打造生物安全智能感知平臺
1月16日，四方光電股份有限公司與蘇州暢合生物科技有限公司戰(zhàn)略投資簽約儀式在上海舉行。四方光電使用自有資金通過受讓出資額并增資的方...2026-01-20 14:06:09 -
川渝高端檢測儀器與傳感器協(xié)同創(chuàng)新共同體成立，以高端傳感器、精密檢測儀器、國家基準(zhǔn)等為重點(diǎn)攻關(guān)方向，推動產(chǎn)業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈深度融合。2026-01-20 13:29:57
-
馳誠股份1110萬購工業(yè)用地 加快建設(shè)智能傳感器儀表制造升級項目
馳誠股份競得鄭政高出〔2025〕16號（網(wǎng)）地塊，合同總金額為人民幣1110萬元。本次競拍取得的土地使用權(quán)主要用于智能傳感器儀表制...2026-01-13 15:21:02 -
新型傳感器實(shí)現(xiàn)循環(huán)腫瘤細(xì)胞高靈敏度檢測
江南大學(xué)生物工程學(xué)院周楠迪教授團(tuán)隊成功構(gòu)建出一種結(jié)合納米熒光探針與微流控液滴技術(shù)的生物傳感器，實(shí)現(xiàn)了全血中循環(huán)腫瘤細(xì)胞(CTCs)...2026-01-07 11:18:04 -
新型金屬有機(jī)框架復(fù)合納米纖維傳感器問世 實(shí)現(xiàn)高靈敏實(shí)時檢測
中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院固體所能源材料與器件制造研究部蔣長龍研究員團(tuán)隊研制出新型金屬有機(jī)框架(MOF)復(fù)合納米纖維傳感，在環(huán)境監(jiān)測、防...2025-12-23 10:18:05
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
