武汉大学团队开发多熔点丙烯酸酯共聚物温敏墨水 实现基底依赖型柔性温度传感
柔性温度传感器凭借低成本制造、图案化加工便捷性、传感参数可调及基底适配灵活等特性，在智能包装与物流温控领域展现出广阔的应用前景。传统相变型测温材料多依赖单一相变温度点，材料在熔融临界区往往出现电阻骤变现象。这一物理特性不仅压缩了有效工作区间，也大幅削弱了材料针对复杂应用场景的适配能力。
针对上述技术瓶颈，武汉大学研究团队提出一种基于多熔点丙烯酸酯共聚物的可编程温敏复合墨水。研究团队将该功能墨水通过丝网印刷工艺转移至聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜与纤维素纸两种差异显著的材料表面，成功开发出具备基底依赖特性的电阻式柔性温度传感器。实验系统论证了基底微观结构对温度响应曲线的调控机制。借助共聚物单体比例的精确调控，传感窗口与相对电阻变化率得以按需定制。
测试数据表明，优化后的传感器件覆盖0°C至50°C的宽温域，温度分辨率可达0.1°C。在反复的热循环测试中，器件电阻响应曲线保持高度重合，展现出卓越的结构稳定性与抗疲劳性能。
基于纤维素纸的传感网络可完整还原包装表面的热分布轮廓，实现空间温度场的可视化映射。相比之下，PET基底的传感器更适合作为阈值触发型光电器件。将其与发光二极管（LED）串联后，器件可在设定温度点实现电路通断与灯光警示，为冷链运输与工业设备提供直观的过热报警方案。该可编程墨水的研发，进一步拓宽了柔性电子材料在智能标签、环境监测及临界温度预警系统中的落地路径。
材料表征环节进一步揭示了其内在机制。红外光谱（FTIR）与差示扫描量热法（DSC）分析确认了共聚物的分子构型与多熔点特征。原位X射线衍射（XRD）图谱记录了材料在0°C至50°C升温过程中的晶相演变轨迹。截面扫描电子显微镜（SEM）结合能谱仪（EDS）元素分布显示，银（Ag）导电填料在两种基底上的空间排布存在显著差异，直接决定了导电网络的连通效率与灵敏度。流变学测试证实，该墨水具备优异的剪切稀化特性与触变恢复能力，接触角测量结果则印证了其在疏水PET与亲水纸张表面的良好润湿性。
电学性能测试表明，炭黑添加量与温敏基质的配比共同主导了初始阻值与温度系数。当调整AC-L、AC-M与AC-H组分的比例时，传感器的相对电阻变化曲线呈现出多台阶或单台阶的差异化响应。在35°C至36°C的微小温区内，器件对0.1°C的阶跃变化保持敏锐捕捉。相对湿度波动对电阻信号的影响微乎其微，证实了该体系具备良好的环境抗干扰能力。连续50次加热冷却循环后，PET基与纸质传感器的阻值漂移均控制在极低水平，充分验证了其长周期服役的可靠性。
借助数字印刷技术，研究人员成功在基底上构筑了定制化导电线路。5×5与3×5规格的传感器矩阵被分别集成于标准包装箱与纽扣电池封装外壳表面。阵列热响应等值线图清晰呈现了局部热源的温度梯度分布。尺寸分别为2×18 mm与4×25 mm的微型传感模块在串联LED电路中表现出精准的阈值触发特性，不同温度下的明暗状态切换验证了其在简易报警装置中的工程可行性。
相关研究成果已发表于材料科学权威期刊《Advanced Functional Materials》。论文标题为《基于多熔点丙烯酸酯共聚物的可编程温敏墨水用于基底依赖型温度传感》。作者团队包括Gong Ziyi、Zou Jian、Wang Qian、Li Quancai、Wei Yuanjie与Wu Wei。该研究于2026年9月2日正式在线发表，由黄宇负责终审编辑。全文详情可通过DOI链接查阅。