超薄柔性温度传感器技术取得突破性进展
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科研成果,开发出厚度仅为40微米的超薄柔性温度传感器。该技术通过引入“水溶性牺牲层辅助转移”方法,解决了高性能敏感材料与柔性基材之间工艺兼容性的关键难题。研究论文已发表在《ACS应用材料与界面》期刊。
该技术的核心在于将敏感材料的高温制造过程与柔性基材上的器件集成步骤分开处理。这种创新设计确保了敏感材料在制造过程中所需的高温退火条件,同时避免了柔性基材在高温环境下可能出现的结构损伤,从而为高性能无机敏感材料与柔性衬底的集成提供了可实施的技术路径。
为了提高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,设计并构建了GeO2/Ta2O5/MCO的异质界面结构。这一结构有助于主动调控界面性能,有效抑制界面元素扩散和热应力失配,从而大幅提升器件的可靠性与结构稳定性。实验数据显示,基于该技术的超薄传感器在性能方面表现卓越,其电阻温度系数(TCR)达到-4.1%/℃,响应时间仅为192毫秒,并在多次弯折及热冲击测试中保持稳定。
该技术不仅推动了超薄柔性温度传感器的性能优化,也为下一代电子皮肤、智能穿戴设备等柔性电子感知系统的发展提供了关键技术支撑。