基于熱電材料透明且可印刷的超靈敏熱傳感器

據(jù)外媒報(bào)道，有機(jī)電子實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家近日開發(fā)出一種靈敏、透明且可印刷的超靈敏熱傳感器。據(jù)介紹，該款超靈敏熱傳感器是基于熱電材料設(shè)計(jì)出來(lái)的，當(dāng)兩側(cè)之間出現(xiàn)溫差時(shí)，熱電材料中的電子從冷側(cè)移動(dòng)到暖側(cè)進(jìn)而產(chǎn)生電壓差。不過(guò)要注意的是在這個(gè)目前的項(xiàng)目中，研究人員開發(fā)出一種熱電材料，它使用離子而不是電子作為電荷載體熱電材料，使得效果比電子要大一百倍。

具體來(lái)說(shuō)，與使用離子新材料的10mV/K相比較，使用電子的熱電材料可以產(chǎn)生100μV/K（微伏每開爾文），這樣信號(hào)就強(qiáng)了100倍，換句話說(shuō)，一個(gè)小的溫差就能產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)信號(hào)。

Linkping University的研究員Dan Zhao，該文章的三位主要作者之一發(fā)現(xiàn)了這種新材料，一種有幾種離子聚合物凝膠組成的電解質(zhì)。一些成分是p型聚合物，其中帶正電的離子攜帶電流，這些聚合物在以前的工作中是眾所周知的。然而，她還發(fā)現(xiàn)了一種高導(dǎo)電性的n型聚合物凝膠，其中帶負(fù)電的離子帶有電流。迄今為止，很少有這樣的材料可供使用。

借助于印刷電子產(chǎn)品電解質(zhì)的研究成果，研究人員現(xiàn)已開發(fā)出世界上第一個(gè)使用離子作為電荷載體的印刷熱電模塊。該模塊由連接的n和p腿組成，其中腿連接的數(shù)量決定了信號(hào)產(chǎn)生的強(qiáng)度。科學(xué)家們利用絲網(wǎng)印刷制造了一種高靈敏度的熱傳感器，它基于不同的互補(bǔ)聚合物。熱傳感器具有將微小溫差轉(zhuǎn)換為強(qiáng)信號(hào)的能力：具有36個(gè)連接支路的模塊在溫度差為1K時(shí)提供0.333V。