新型聚合物混合物产生超灵敏热传感器

新型聚合物混合物产生超灵敏热传感器

有机电子实验室的科学家们开发了一种超灵敏的热传感器,这种传感器具有柔韧性、透明性和可打印性。这项研究成果具有广泛的应用前景——从伤口愈合、电子皮肤到智能建筑。

超敏感热传感器是基于某些材料是热电的事实。热电材料中的电子在两侧产生温差和电压差时从冷侧移动到热侧。然而,在这个项目中,研究人员已经开发出一种热电材料,它使用离子作为电荷载体,而不是电子,而且效果要大上百倍。

新型聚合物混合物产生超灵敏热传感器:一种使用电子的热电材料可以产生100μV/K(微伏/开尔文),与新材料的10 mV/K相比。因此,信号强度是100倍,微小的温差会产生强烈的信号。

自然传播

这项研究的结果由林克平大学、查尔姆斯理工大学、斯图加特传媒大学和肯塔基大学的有机电子实验室的科学家们进行,并发表在《自然通讯》上。

Link Opping大学的研究员丹朝和这篇文章的三个主要作者之一发现了新材料,一种由几种离子聚合物凝胶组成的电解质。其中一些组分是p型聚合物,其中带正电荷的离子携带电流。这类聚合物在以前的研究中是众所周知的。然而,她还发现了一种高导电性的n型聚合物凝胶,其中带负电荷的离子携带电流。到目前为止,这种材料还很少。

世界上第一个印刷热电模块

新型聚合物混合物产生超灵敏热传感器在先前印刷电子产品电解质的研究成果的帮助下,研究人员现在已经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支腿组成,其中支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技术,以不同的互补聚合物为基础,制造出一种高灵敏度的热传感器。热传感器能够将微小的温差转换为强信号:一个带有36个连接支腿的模块在1 K的温差下提供0.333 V。

“这种材料是透明的、柔软的和柔韧的,可以用在高灵敏度的产品上,这种产品可以印刷,也可以用在大的表面上。在伤口愈合过程中发现了应用,在伤口愈合过程中使用了绷带,并用于电子皮肤”,Dan Zhao说。

另一个可能的应用是智能建筑中的温度交换。

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