基于可编程热敏油墨的柔性温度传感技术研究取得进展

近日，未来技术学院吴伟教授团队在国际知名期刊Advanced Functional Materials上发表题为Programmable Thermosensitive Ink Based on Multi-Melting-Point Acrylate Copolymers for Substrate-Dependent Temperature Sensing的研究论文，论文由博士研究生公姿懿担任第一作者，吴伟教授担任通讯作者，武汉纺织大学未来技术学院为通讯单位。

柔性温度传感器在智能包装/物流和温度监测领域具有重要的应用需求，这些场景通常要求传感器具备低成本制备、可图案化、传感行为可调以及良好的基底适应性。然而，大多数基于相变原理的温度传感材料仅依赖单一转变温度，这往往会导致电阻在熔融区域附近发生突变，造成工作温度范围较窄、可调性有限，难以满足多样化的应用场景需求。

针对这一挑战，团队提出了一种基于多熔点丙烯酸酯共聚物的可编程热敏复合油墨。通过丝网印刷将该油墨印制在PET和纤维素纸基底上，制备了具有基底依赖性传感行为的电阻式柔性温度传感器，并揭示了基底结构对温度响应的影响。通过调节共聚物的组成，可有效调控传感器的传感范围和相对电阻变化。所制备的传感器具有0-50 ℃的宽传感范围、0.1 ℃的温度分辨率以及良好的循环稳定性。此外，纸基传感阵列可在包装表面实现空间温度分布成像，而PET基传感器可作为可视LED温度开关，展示了该可编程热敏油墨在柔性温度监测、智能包装标签和阈值温度报警等方面的应用潜力。

该工作得到了国家自然科学基金、国家高层次人才特殊支持计划以及湖北省自然科学基金体育创新联合基金重点项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.78137