复旦大学武利民、石澜团队 ACS Nano：从“初始响应快”到“稳态读数快”的柔性热电温度传感器

本文聚焦于柔性热电温度传感器在动态温度感知中初始响应快但稳态读数慢的关键问题。复旦大学武利民教授、石澜青年副研究员团队提出导电/热电网络重构策略，以多孔三聚氰胺泡沫为柔性支架，通过聚多巴胺界面修饰、单壁碳纳米管负载及PEDOT气相聚合“焊接”，构建了连续无离子电子传输网络（MPSP传感器）。背景方面，传统柔性热电传感器受热传导、离子迁移等影响，虽能快速产生初始信号，却难以快速建立稳定读数，限制了其在电子皮肤、可穿戴设备等领域的应用。研究目的在于通过结构设计实现超快稳态温度感知。结论表明，MPSP传感器在-30至70K温差范围内呈线性响应（塞贝克系数34.8 μV K-1），响应时间达58.6 ms，大温差下430 ms内可达稳态输出，可分辨0.03 K微小温差，并具备温度-压力双模态解耦能力。应用验证中，传感器可用于人体多点测温、呼吸模式识别（1D CNN模型准确率94%）及材质识别（准确率98.6%），为解决柔性温度感知中稳态输出速度瓶颈提供了新思路。