电子皮肤、软体机器人和智能可穿戴设备的发展极大地推动了柔性压力传感技术的进步。然而，传统的多层固体结构柔性压力传感器在100°C至150°C的温度范围内会面临高温模态失真的挑战。
据麦姆斯咨询报道，近日，安徽工程大学机械与汽车工程学院周洲团队在微纳机电系统领域顶级期刊Microsystems & Nanoengineering发表题为“Multimodal response characteristics of convective liquid metal sensitive layers in flexible pressure sensor”的研究成果。该研究提出了一种具有对流液态金属敏感层的柔性压力传感器。该传感器具有开放式微流控结构，采用循环自冷却机制来降低其导电部件的温度，减少外部高温对压力测量精度的影响。
研究团队通过构建电-质共传的液态金属敏感层循环自冷却系统，显著降低高温对导电组件性能的干扰，为航空航天、特种机器人等高温场景提供了可靠测量方案。
该研究采用镓铟合金（EGaIn）作为敏感层材料，其优异的流动性和导电性使其同时承担信号传输与冷却介质双重角色。传感器内部采用蛇形微流道结构，通过外接循环泵驱动液态金属流动，将高温区域的热量迅速带离，使导电组件温度波动控制在较小范围内。
实验表明，在2.8 W热负载下，液态金属以2.0 mL/min流速循环时，传感器电阻较静态工况降低38.1%，且灵敏度达0.11/kPa，最大可测压力为30 kPa，该研究为高温环境下的柔性电子技术开辟了新路径。通过流体-结构-热多场耦合仿真与实验验证，团队所研制的传感器在高温环境中表现出卓越的稳定性。
在热冲击测试中，液态金属循环使温升幅度显著降低，且连续加载-卸载实验中电阻响应曲线保持高度一致，循环稳定性优异。此外，传感器信噪比高达43.5 dB，确保了信号采集的准确性。
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