超薄柔性温度传感器研究取得新突破
在智能医疗与柔性机器人感知等前沿领域，实现温度传感器的极致超薄化，是提升其贴合度与系统集成能力的重要基础。然而，当前技术面临显著挑战——高性能温度传感材料的制备往往依赖高温工艺，而柔性基底却难以承受此类条件。这种工艺冲突限制了器件在保持超薄形态的同时，实现高灵敏度、良好柔韧性与长期结构稳定性的统一。
中国科学院新疆理化技术研究所近期在柔性温度传感器研发方面取得关键突破。研究团队提出一种“水溶性牺牲层辅助转移”方法，成功解决了高温敏感材料与柔性衬底之间工艺兼容性的瓶颈问题。基于该技术路线，团队成功制备出厚度仅为40微米的超薄柔性温度传感器，突破了现有技术限制。
该方法的核心理念在于，将高温敏感材料的制备过程与柔性基底上的器件组装过程分离执行。这种分步策略确保了材料制备所需的高温条件，同时保护了柔性衬底不因高温而受损，从而为高性能无机材料与柔性电子系统之间的集成开辟了新路径。为提升材料转移后的界面质量，研究团队结合有限元仿真与实验优化，构建出GeO2/Ta2O5/MnCo2O4异质结构界面。该结构通过主动调控界面行为，有效抑制了元素扩散与热应力失配，显著增强了器件的结构完整性和长期可靠性。
依托上述工艺创新与界面设计，该超薄传感器展现出卓越的综合性能：其电阻温度系数（TCR）达到-4.1%/℃，响应时间仅为192毫秒，并在多次弯折和热循环测试中表现出稳定的性能输出。
这项研究成果不仅大幅提升了柔性温度传感器的性能指标，也为未来柔性电子皮肤、可穿戴健康监测设备等智能柔性感知系统的发展提供了关键技术支撑。
相关研究以《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》。该工作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以及“天山英才”人才培养计划的联合资助。
PI/MnCo2O4/Ta2O5柔性温度传感器