超薄温度传感器研究实现技术突破
在柔性电子领域，尤其是智能医疗和机器人感知系统中，超薄温度传感器的开发是实现高贴合性和系统集成度的关键。然而，目前该类传感器的研发面临一个关键挑战：高灵敏度通常依赖于高温材料处理工艺，而柔性基底往往难以承受这样的温度条件。这使得在超薄结构下同时实现高灵敏度、优异柔韧性和长期稳定性成为一大难题。
近日，中国科学院新疆理化技术研究所的研究团队在超薄柔性温度传感器方面取得了重要进展。他们提出并实施了一种创新的“水溶性牺牲层辅助转移”技术，成功解决了高性能敏感材料与柔性基底之间的工艺兼容性问题，制备出总厚度仅为40微米的柔性温度传感器。
该方法的核心在于分阶段处理：首先在硬质基底上完成敏感材料的高温制备，再通过转移工艺将其精准地转移到柔性基底上。这种策略既满足了敏感材料对高温退火的需求，又避免了柔性基底在高温过程中的结构损伤，为无机材料与柔性衬底的集成提供了可行的技术路径。
为确保材料转移后的界面质量，研究团队结合有限元仿真与实验测试，设计并构建了GeO2/Ta2O5/MnCo2O4异质界面结构。这一结构实现了对界面性能的主动控制，有效抑制了元素扩散和热应力失配问题，从而显著提升了器件的稳定性与结构完整性。
基于这种转移策略与界面优化，所研制的超薄温度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192ms，且在反复弯折和热循环测试中仍能保持稳定运行。
此项研究不仅推动了超薄柔性温度传感器性能的全面提升，也为未来可穿戴设备、电子皮肤等柔性智能传感系统的发展奠定了坚实的技术基础。
该成果以《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》。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”培养计划等项目的支持。
PI/MnCo2O4/Ta2O5柔性温度传感器