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由中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所(NIMTE)李潤偉教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員開發(fā)了一種具有高刺激辨別性和分辨率的應(yīng)變-溫度雙模傳感器，能夠?qū)崟r感應(yīng)應(yīng)變和溫度刺激，而無需單個傳感器串?dāng)_。

這項工作發(fā)表在Advanced Functional Materials上。

應(yīng)變和溫度作為人類活動產(chǎn)生的重要生理參數(shù)，在健康和運動監(jiān)測中起著至關(guān)重要的作用。

柔性傳感器是智能可穿戴設(shè)備的核心部件，緊跟近年來集成化、多功能化的發(fā)展趨勢。然而，對于單個傳感器來說，應(yīng)變和溫度刺激的檢測和區(qū)分仍然具有挑戰(zhàn)性。

共基非晶線具有優(yōu)異的軟磁性能和巨大的磁阻抗效應(yīng)，可實現(xiàn)磁場的高靈敏度檢測，因此被公認(rèn)為柔性多功能傳感器開發(fā)的理想材料。

基于Co基非晶絲作為敏感材料，研究人員設(shè)計了一種具有管狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)的雙模傳感器，實現(xiàn)了應(yīng)變和溫度的監(jiān)測和實時判別。

開發(fā)的傳感器由纏繞在應(yīng)變到磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換單元上的熱電偶線圈和具有高磁導(dǎo)率的Co基非晶線組成。通過定制應(yīng)變到磁感應(yīng)轉(zhuǎn)換單元組件的機械模量，可以調(diào)整傳感器的應(yīng)變靈敏度。

雙模傳感器表現(xiàn)出高應(yīng)變靈敏度、高溫靈敏度和良好的循環(huán)穩(wěn)定性。它還實現(xiàn)了0.05%的低應(yīng)變檢測限，分辨率為0.1%，溫度檢測精度為0.1°C。

此外，將雙模傳感器集成到智能紡織品中，連續(xù)獨立監(jiān)測呼吸、身體運動和溫度，在疾病早期診斷、健康監(jiān)測和人機交互等方面顯示出光明而廣闊的應(yīng)用前景。