新型超薄柔性温度传感器技术取得突破性进展
在智能医疗与机器人感知技术快速发展的背景下，柔性温度传感器正朝着更轻、更薄的方向演进。这一趋势对于实现传感器与人体或柔性机械表面的紧密贴合、提升系统集成能力具有重要意义。然而，当前的技术挑战在于：高灵敏度材料往往需要高温制备工艺，而柔性基底却难以承受如此严苛的条件，从而限制了传感器在超薄结构下同时实现高灵敏度、良好柔性和长期稳定性的能力。
近日，中国科学院新疆理化技术研究所的研究团队在该领域取得重要突破。团队通过引入一种基于水溶性牺牲层的转移技术，成功将高性能敏感材料与柔性基底的工艺过程分离，攻克了兼容性难题，并成功制备出总厚度仅40微米的超薄柔性温度传感器。
该技术路线的核心在于，将高温工艺应用于敏感材料的预处理阶段，随后将材料通过精确控制的转移过程，安置在柔性基底之上。这不仅避免了高温对柔性衬底的损害，还确保了敏感材料的结构完整性与电学性能。为了进一步优化转移后的界面质量，团队利用有限元仿真与实验相结合的方式，设计出GeO2/Ta2O5/MnCo2O4异质结构，有效缓解了热应力失配与界面元素扩散问题，从而大幅提升了器件的整体稳定性。
这种新型超薄传感器表现出卓越的综合性能。其电阻温度系数（TCR）达到-4.1%/℃，响应时间仅192毫秒，同时在经历多次弯折与温度骤变后仍能保持稳定运行，展现出良好的结构可靠性与环境适应性。
该研究不仅推动了柔性温度传感技术的性能边界，也为未来的智能皮肤、可穿戴健康监测系统等柔性电子应用提供了坚实的器件基础。
研究成果以“Water-Soluble GeO2-Transferred Ultrathin PI/MnCo2O4/Ta2O5 Heterostructures for High-Sensitivity Flexible Temperature Sensors with Extreme Stability”为题，发表于《ACS Applied Materials & Interfaces》。该项研究得到了国家重点研发计划、新疆维吾尔自治区自然科学基金及“天山英才”培养计划的联合资助。
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PI/MnCo2O4/Ta2O5柔性温度传感器结构图