超薄柔性温度传感器实现高性能与柔性基底兼容
在中国科学院新疆理化技术研究所，孔雯雯研究员团队近期取得突破性进展，成功开发出厚度仅为40微米的超薄柔性温度传感器。该研究通过“水溶性牺牲层辅助转移”技术，解决了高精度敏感材料与柔性衬底之间工艺兼容性的问题。相关成果发表于《ACS应用材料与界面》。
团队创新性地将敏感材料的高温工艺与柔性器件的构建过程分离，使两种工艺在不同阶段独立完成。这种方法不仅满足了敏感材料所需的高温退火条件，也避免了高温对柔性基底造成的不利影响，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。
为了确保材料转移后的界面稳定性，研究团队结合有限元仿真与实验手段，构建了GeO2/Ta2O5/MCO的异质界面结构，从而实现对界面性能的精确调控。该设计显著降低了界面处的元素扩散与热应力失配问题，有效提升了器件的结构稳定性和长期可靠性。
实验结果表明，基于该转移策略与界面优化，所制备的超薄柔性温度传感器表现出卓越的性能。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仍保持稳定工作。
这一成果不仅推动了柔性温度传感技术的发展，也为电子皮肤、可穿戴传感器等柔性智能感知系统的演进提供了关键的技术支撑。