About / Advertise
En extremt känslig, böjbar, transparent och tryckbar värmesensor är vad forskare vid Linköpings universitet tagit fram. Nyckeln är ett termoelektriskt material som leder joner istället för elektroner. Resultatet har publicerats i Nature Communications.
Den nya värmesensorn är byggd i ett termoelektriskt material. Det betyder vanligen att en temperaturskillnad mellan olika sidor av materialet får elektroner att röra sig från den kalla mot den varma sidan varvid en spänning uppstår.
Tryckt sensor i modulVärldens första tryckta jonledande termoelektriska modul – det är vad forskarna tagit fram med hjälp av tidigare resultat från forskningen kring elektrolyter för tryckt elektronik. Modulen består av sammankopplade n- och p-ben, där antalrt anslutningar avgör hur stark signalen blir. Med screentryck tillverkas en extremt känslig värmesensor, med polymergeler som bas. Sensorn kan omvandla en minimal temperaturskillnad till en stark signal. En temperaturskillnad på 1 Kelvin ger 0,333 V med 36 sammankopplade ben. |
Här har forskarna istället arbetat med en ny polymerblandning – och skapat ett termoelektriskt material som leder joner, inte elektroner.
Egenskapen ger två stora fördelar: dels blir signalen starkare, dels kan även en liten temperaturskillnad ge en stark signal.
Enligt forskarna ger ett termoelektriskt material som leder elektroner en effekt på cirka 100 µV/K, medan det nya materialet ger 10 mV/K. Alltså en skillnad på 100 gånger.
– Materialet är transparent, mjukt och böjligt och kan användas i en superkänslig produkt som kan tryckas och därmed användas för stora ytor, säger Dan Zhao, biträdande universitetslektor vid Linköpings universitet, i ett pressmeddelande.
– Applikationer finns inom sårläkning, i ett förband som visar hur läkningsprocessen framskrider, eller för elektronisk hud, tillägger han.
Sensorn kan även komma att användas för temperaturväxling i smarta byggnader, påpekar forskarna.
Resultatet har publicerats i Nature Communications (länk).
Alla tre huvudförfattare – Dan Zhao, Simone Fabiano (forskningsledare inom organisk nanoelektronik) och Xavier Crispin (professor i organisk elektronik) – arbetar vid Laboratoriet för organisk elektronik, vid universitetets campus i Norrköping.
Forskningen är utförd i samarbete med Chalmers, Stuttgart Media University och University of Kentucky. Den finansieras av bland andra Knut och Alice Wallenbergs stiftelse, Stiftelsen för Strategisk forskning, Vetenskapsrådet och Vinnova.
