纸质温度传感器可监测物体各侧表面温度
2017-03-17 16:26:46 来源：微迷 评论：0 点击：
中国人民大学（Renmin University of China）的研究人员以纸和金线（用于电极）制造出非常便宜且可扩展的温度传感器，并以喷墨印表机用的离子油墨作为热敏电阻。
中国人民大学（Renmin University of China）的研究人员以纸和金线（用于电极）制造出非常便宜且可扩展的温度传感器，并以喷墨印表机用的离子油墨作为热敏电阻。
这项研究结果发表在《ACS Sensors》期刊，研究人员在主题为“以绿色感应油墨为基础的超快速纸温度传感器”（Ultrafast Paper Thermometers Based on a Green Sensing Ink）的文章中描述这项十分简单的建置：研究人员利用纸作为软性基板，并以离子液体，1-ethyl-3-methyl imidazolium bis（trifluoromethylsulfonyl）imide ([EMIm][Tf2N])实现其非挥发与疏水性质。
透过笔写或喷墨印刷转移到普通的A4纸，离子液体由于毛细管效应而持续于纸上，即使在弯曲和折叠期间也不至于洩漏。在连接至外部电源的两个溅镀电极（实验中的尺寸为5mm x 1.5cm）之间，测量油墨痕迹的电导性。它对于外部温度的变化极其敏感，尽管经过多次折叠和弯曲，仍可提供可靠的温度读数。
“这种纸温度传感器对于加热的反应时间大约为8秒，”研究人员指出，“无论在不同测试温度下的电导率变化差异”。
研究人员并将新的热敏电阻概念提升另一个层次，在A4纸的一面形成8个平行的金电极，而在纸的另一面以手写64点离子液体，并与电极对齐（因此墨水会透过纸到达金电极），并且沉积另一组八个平行的金电极，使其垂直于相对侧的电极。
研究人员因而实现了一个8 x 8的温度传感阵列，能够在纸张上输出温度的热分布图。为了验证这项热地图实验，研究人员采用红外摄影机，并强调基于纸的温度传感阵列经证实极具通用性，因为它可以同时检测曲面的温度。纸张可以折叠而环绕于物体周围，并测量每一侧表面上的温度，因而不同于从热相机而来的直接观察读数。
为了证明该设计的可扩展性，离子墨水可用于与喷墨印表机共同在大面积上打印特定任务的图案。这种可用于大规模制造低成本、可折叠和一次性即时温度计的新方法，目前已经取得了相关的专利。
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