近日,南京工业大学材料科学与工程学院宗鹏安副教授课题组在《Advanced Functional Materials》上发表了题为“Flexible Thermoelectric BiSbTe/Carbon Paper/BiSbTe Sandwiches for Bimode Temperature-Pressure Sensors”的研究论文。材料科学与工程学院硕士研究生舒敏为论文第一作者。论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202414660。
温度/压力双模式传感器在个人健康监测、可穿戴电子和机器人信号检测等方面具有重要应用前景。传统的双模式传感器通常是将两个功能独立的传感器集成在一起,这导致了制造及系统的复杂性。本研究基于电沉积技术制造了三明治结构的铋锑碲/碳纸/铋锑碲薄膜,通过垂直堆叠开发了一种新型温度/压力双模式传感器。该传感器展现了出色的温度敏感性,能够检测低至1 K的温差,响应时间为0.92秒。基于其热电效应,传感器实现了自供电传感,能够感应手指触摸和呼吸状态。同时,其岛状接触表面在压力作用下能迅速改变接触电阻,确保了出色的压力敏感性,响应时间为0.17秒,能够检测各种人体行为,包括肢体动作和微表情。此外,该薄膜器件在柔性、电磁屏蔽、焦耳加热性能等方面表现优异,有望应用于健康监测、可穿戴电子、人工智能等领域。