中國農(nóng)大：設(shè)計(jì)柔性可變形溫度傳感器，可識別植物0.1℃的溫度變化

該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種環(huán)狀旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)，巧妙地借助該結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)特性，實(shí)現(xiàn)了器件對不可展曲面的自然包裹。該結(jié)構(gòu)展現(xiàn)了較高的靈活性與適應(yīng)性，特別是對于曲率半徑與器件幾何尺寸相當(dāng)?shù)膹?fù)雜曲面，都可實(shí)現(xiàn)貼附效果。

經(jīng)研究人員驗(yàn)證，在維度轉(zhuǎn)換過程中，結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的應(yīng)變可控制在 0.1% 以內(nèi)。與此同時(shí)，對于球形果實(shí)的生長變形，該結(jié)構(gòu)也體現(xiàn)了較好的適應(yīng)性。

那么，該傳感器具體可滿足平面和復(fù)雜曲面的哪些實(shí)際需求呢？

為了驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性，該團(tuán)隊(duì)首先針對常規(guī)平面應(yīng)用場景和特殊的等尺度球面場景，在不同測試溫度下的傳感性能進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)證明，集成于球面上的器件傳感性能幾乎沒有損失。

其次，在等尺度球面上進(jìn)行了更大溫度測量范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度評估。最后，他們驗(yàn)證了集成于果實(shí)表面的器件，對被測物體表面動態(tài)溫度變化的識別能力。

這種新型結(jié)構(gòu)的提出，為基于平面微納加工工藝制備三維柔性電子器件提供了重要的解決手段，突破了曲面應(yīng)用場景對器件尺寸的限制，極大拓展了現(xiàn)有平面柔性電子器件的應(yīng)用空間。

從功能角度來看，該器件兼顧了生物兼容性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，該研究為柔性電子技術(shù)在植物生理監(jiān)測方面中所面臨的問題和挑戰(zhàn)提出了初步解決策略。

總地來說，實(shí)時(shí)在線采集的監(jiān)測數(shù)據(jù)，對精準(zhǔn)獲取植物的生長狀態(tài)、預(yù)測生理活動趨勢等具有重要的科學(xué)意義。

來源：傳感器專家網(wǎng)