中國(guó)農(nóng)大：設(shè)計(jì)柔性可變形溫度傳感器，可識(shí)別植物0.1℃的溫度變化

該團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種環(huán)狀旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，巧妙地借助該結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)特性，實(shí)現(xiàn)了器件對(duì)不可展曲面的自然包裹。該結(jié)構(gòu)展現(xiàn)了較高的靈活性與適應(yīng)性，特別是對(duì)于曲率半徑與器件幾何尺寸相當(dāng)?shù)膹?fù)雜曲面，都可實(shí)現(xiàn)貼附效果。

經(jīng)研究人員驗(yàn)證，在維度轉(zhuǎn)換過程中，結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生的應(yīng)變可控制在 0.1% 以內(nèi)。與此同時(shí)，對(duì)于球形果實(shí)的生長(zhǎng)變形，該結(jié)構(gòu)也體現(xiàn)了較好的適應(yīng)性。

那么，該傳感器具體可滿足平面和復(fù)雜曲面的哪些實(shí)際需求呢？

為了驗(yàn)證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性，該團(tuán)隊(duì)首先針對(duì)常規(guī)平面應(yīng)用場(chǎng)景和特殊的等尺度球面場(chǎng)景，在不同測(cè)試溫度下的傳感性能進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)證明，集成于球面上的器件傳感性能幾乎沒有損失。

其次，在等尺度球面上進(jìn)行了更大溫度測(cè)量范圍內(nèi)的準(zhǔn)確度評(píng)估。最后，他們驗(yàn)證了集成于果實(shí)表面的器件，對(duì)被測(cè)物體表面動(dòng)態(tài)溫度變化的識(shí)別能力。

這種新型結(jié)構(gòu)的提出，為基于平面微納加工工藝制備三維柔性電子器件提供了重要的解決手段，突破了曲面應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)器件尺寸的限制，極大拓展了現(xiàn)有平面柔性電子器件的應(yīng)用空間。

從功能角度來看，該器件兼顧了生物兼容性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，該研究為柔性電子技術(shù)在植物生理監(jiān)測(cè)方面中所面臨的問題和挑戰(zhàn)提出了初步解決策略。

總地來說，實(shí)時(shí)在線采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)精準(zhǔn)獲取植物的生長(zhǎng)狀態(tài)、預(yù)測(cè)生理活動(dòng)趨勢(shì)等具有重要的科學(xué)意義。

來源：傳感器專家網(wǎng)