哈佛大學科學家開發出一款柔軟且能伸縮的溫度計，可集成到電子設備中

下一代軟機器人、智能服裝和生物相容性醫療設備將需要集成的軟傳感器，這些傳感器可以根據設備或佩戴者的需要而進行伸展或扭轉。而傳統的傳感器，大多數組件都是“剛性”的。

近日，哈佛大學的研究人員開發了一種柔軟、可拉伸、自供電的溫度計，可以集成到可拉伸的電子設備和軟機器人中。

溫度計由三個簡單的部分組成：電解質、電極和將兩者分開的介電材料。電解質/電介質界面積累離子，而電介質/電極界面積累電子。兩者之間的電荷不平衡，會在電解質中形成離子云。當溫度變化時，離子云會改變厚度并產生電壓。電壓對溫度敏感，但對拉伸不敏感。

通過以不同的配置排列電解質、電介質和電極，研究人員開發了四種溫度傳感器設計。在一項測試中，他們將傳感器集成到一個軟夾具中，并測量了一個熱煮雞蛋的溫度。傳感器比傳統的熱電溫度計更敏感，可以在大約 10 毫秒內對溫度變化做出響應。

根據所使用的材料，溫度計可以測量高達 200 攝氏度或低至 -100 攝氏度的溫度。

研究作者Marilyn M. Puckett說：“我們開發了具有高靈敏度和快速響應時間的軟溫度傳感器，為在醫療保健、工程和娛樂領域創建軟機器人開辟了新的可能性。”

該研究論文題為“Temperature sensing using junctions between mobile ions and mobile electrons”，已發表在Proceedings of the National Academy of Sciences上。

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論文原文：https://www.pnas.org/content/119/4/e2117962119

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標簽： 溫度計 可伸縮