新型超薄柔性温度传感器研发取得突破
在柔性电子系统快速发展的背景下，高灵敏度、超薄型温度传感器被视为智能医疗与机器人感知等应用的重要组成部分。然而，其研发一直面临挑战：传统高温制备工艺虽有利于提升灵敏度，却不适用于对温度敏感的柔性基底，这使得在追求超薄结构的同时，难以实现性能、柔性和稳定性的平衡。
近期，中国科学院新疆理化技术研究所科研团队在该领域取得重要突破。研究人员提出了一种“水溶性牺牲层辅助转移”技术方案，成功将高性能温度敏感材料高效地集成于柔性基底之上，成功制备出总厚度仅40微米的柔性超薄温度传感器。
该方案的关键在于，将敏感材料的高温热处理工艺与柔性器件的制造流程进行了分离。通过这种分步制造方法，既满足了材料制备所需的高温条件，又有效避免了柔性基底在高温下的劣化问题。为确保材料转移后的界面稳定性，研究团队结合有限元仿真分析与实验验证，设计出GeO2/Ta2O5/MnCo2O4异质界面结构，实现了对界面性能的精准调控。该结构在有效抑制界面元素扩散和热应力失配方面表现出色，显著增强了器件的结构完整性与长期工作稳定性。
测试结果显示，该传感器在多种严苛环境下仍能维持稳定性能，展现出优异的综合表现。其电阻温度系数（TCR）达到-4.1%/℃，响应时间仅为192毫秒，并在经历多次弯折和热冲击后仍具备良好的工作能力。
这一成果不仅在超薄柔性温度传感器领域实现了性能的显著提升，也为未来电子皮肤、可穿戴设备等柔性智能感知系统的开发提供了坚实的技术基础。
相关研究成果题为《Water-Soluble GeO2-Transferred Ultrathin PI/MnCo2O4/Ta2O5 Heterostructures for High-Sensitivity Flexible Temperature Sensors with Extreme Stability》，发表于《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊。本项研究获得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”人才培养计划等项目的支持。
论文链接
PI/MnCo2O4/Ta2O5柔性温度传感器