超薄柔性温度传感器研究取得突破性成果
在可穿戴设备与智能医疗领域，柔性温度传感器的超薄化设计正成为提升系统集成度与皮肤贴合度的关键因素。然而，开发此类器件时存在一个技术难题：高灵敏度的实现通常依赖高温工艺，而柔性基材难以承受此类条件，这使得器件在超薄形态下难以兼顾优异的灵敏度、柔韧性与长期稳定性。
近期，中国科学院新疆理化技术研究所的研究团队在这一方向上取得了重要进展。该团队创新性地采用“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兼容性的关键问题，成功制备出总厚度仅为40微米的柔性超薄温度传感器。
该方法的核心在于将敏感材料的高温制备步骤与最终器件的构建过程分离。通过这一策略，高温退火工艺得以顺利完成，而柔性基底则免受高温影响，从而实现了无机敏感材料与柔性衬底的高效结合。为了优化材料转移后的界面性能，团队进一步引入有限元仿真与实验验证手段，设计并构建了GeO2/Ta2O5/MnCo2O4异质结构。该结构在界面处有效抑制了元素扩散和热应力失配，大幅提升了器件的整体可靠性和机械完整性。
得益于上述工艺策略与结构设计，该传感器展现出卓越的性能表现：其电阻温度系数（TCR）高达-4.1%/℃，响应时间仅为192 ms。在经历多次弯折与热冲击测试后，仍能保持稳定的信号输出，展现出良好的结构适应性与环境耐受能力。
这项研究不仅显著推动了超薄柔性温度传感器的技术发展，也为未来电子皮肤、可穿戴式健康监测系统等柔性智能感知平台提供了重要的技术支撑。
研究成果以“Water-Soluble GeO2-Transferred Ultrathin PI/MnCo2O4/Ta2O5 Heterostructures for High-Sensitivity Flexible Temperature Sensors with Extreme Stability”为题，发表在《ACS Applied Materials & Interfaces》期刊上。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以及“天山英才”人才培育计划的资助。
PI/MnCo2O4/Ta2O5柔性温度传感器