突破性进展：高灵敏超薄温度传感器研发获重要突破
在柔性电子领域，尤其是在智能医疗与机器人感知系统中，温度传感器的超薄化已成为提升设备贴合性与系统集成能力的关键因素。然而，实现这一目标面临多重挑战。一方面，要获得高灵敏度，通常需要采用高温处理工艺；另一方面，柔性基板却难以承受高温条件。这种材料与工艺的不匹配，使得在超薄结构下兼顾高灵敏度、良好柔性和长期稳定性成为技术难点。
近日，中国科学院新疆理化技术研究所的科研团队在超薄柔性温度传感器的研发中取得了关键性突破。团队创新性地采用“水溶性牺牲层辅助转移”方法，有效解决了高性能敏感材料与柔性基板之间工艺兼容的问题，成功制备出总厚度仅为40微米的超薄柔性温度传感器。
该技术路线的关键在于将敏感材料的高温制备步骤与柔性基板的器件集成过程分阶段实施。这不仅确保了敏感材料在高温退火处理下的性能表现，同时避免了柔性基板因高温而受到损害，为高性能无机材料与柔性衬底的集成提供了可行的技术路径。为确保转移过程中材料界面的质量，研究团队结合有限元仿真与实验验证，构建了GeO₂/Ta₂O₅/MCO异质界面结构，实现了对界面性能的精确调控。该结构有效抑制了界面元素扩散和热应力失配问题，从而显著提升了器件的结构稳定性与长期可靠性。
基于该转移策略与界面设计优化，所制备的超薄传感器展现出优异的综合性能。其电阻温度系数（TCR）达到-4.1%/℃，响应时间为192 ms，并在多次弯折与热冲击测试中表现出良好的稳定性。这些指标表明，该传感器在柔性感知系统中的应用潜力巨大。
该项研究不仅推动了超薄柔性温度传感器性能的提升，也为下一代电子皮肤、可穿戴设备等柔性智能系统的开发提供了坚实的技术基础。
相关研究成果以《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》。本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”培养计划的资助。
PI/MnCo₂O₄/Ta₂O₅柔性温度传感器示意图