新型超薄柔性温度传感器解决材料兼容性挑战
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重要突破，通过引入“水溶性牺牲层辅助转移”方法，成功解决了高性能敏感材料与柔性基底之间工艺不兼容的问题，并成功研制出总厚度仅为40微米的超薄柔性温度传感器。研究成果已发表于《ACS 应用材料与界面》。
该方法的核心思路在于将敏感材料的高温制备步骤与其在柔性基底上的集成过程分步实施。这种分步工艺既满足了敏感材料对高温退火的工艺需求，又有效避免了传统方法中柔性基底因高温处理而受损的风险，为高性能无机材料在柔性电子器件中的应用提供了可行的工程路径。
为了提升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验证，开发出GeO2/Ta2O5/MCO三元异质界面结构，实现了对界面性能的精准控制。该结构在抑制元素扩散和热应力失配方面表现出色，从而大幅增强了器件的结构完整性和长期可靠性。得益于这一创新设计，新型传感器在综合性能方面表现优异：其电阻温度系数（TCR）达到-4.1%/℃，响应时间缩短至192毫秒，即使在经历反复弯折和热冲击后仍能保持稳定运行。
该研究不仅在柔性温度传感领域实现了性能跃升，也为柔性电子皮肤、可穿戴感知设备等新一代智能柔性系统的发展提供了关键技术支持。
（原载于《中国科学报》 2025-12-22 第3版 综合）