科学家近日开发出一种灵敏、透明且可印刷的超灵敏热传感器

4月3日，瑞典林雪平大学（Linkoping University）有机电子实验室的科学家开发出了一种可印刷的透明超灵敏热传感器，该研究成果在伤口愈合、电子皮肤、智能建筑等领域具有广泛的应用潜力。据介绍，该款超灵敏热传感器是基于热电材料设计出来的，当两侧之间出现温差时，热电材料中的电子从冷侧移动到暖侧进而产生电压差。不过要注意的是在这个目前的项目中，研究人员开发出一种热电材料，它使用离子而不是电子作为电荷载体热电材料，使得效果比电子要大一百倍。

具体来说，与使用离子新材料的10mV/K相比较，使用电子的热电材料可以产生100μV/K（微伏每开尔文），这样信号就强了100倍，换句话说，一个小的温差就能产生一个强信号。

Linkping University的研究员Dan Zhao，该文章的三位主要作者之一发现了这种新材料，一种有几种离子聚合物凝胶组成的电解质。一些成分是p型聚合物，其中带正电的离子携带电流，这些聚合物在以前的工作中是众所周知的。然而，她还发现了一种高导电性的n型聚合物凝胶，其中带负电的离子带有电流。迄今为止，很少有这样的材料可供使用。

借助于印刷电子产品电解质的研究成果，研究人员现已开发出世界上第一个使用离子作为电荷载体的印刷热电模块。该模块由连接的n和p腿组成，其中腿连接的数量决定了信号产生的强度。科学家们利用丝网印刷制造了一种高灵敏度的热传感器，它基于不同的互补聚合物。热传感器具有将微小温差转换为强信号的能力：具有36个连接支路的模块在温度差为1K时提供0.333V。

“这种材料透明、柔软且富有弹性，可用于印刷的高灵敏度产品，并且能够以这种方式用于大尺寸表面。该技术也可以用于伤口愈合应用，例如创口贴或电子皮肤，以显示伤口的愈合过程，”Dan Zhao说。