科学家研究出用于光，热和触摸的新型传感器

林雪平大学有机电子实验室的研究人员，汲取自然之灵感，成功研发出一种仿生电子皮肤传感器。这种传感器能够模拟人体皮肤的感知功能，感知温度的变化，并对阳光和温暖触感作出反应。

在探索电子皮肤领域的道路上，全球科学家一直追求着赋予其弹性和敏感性。林雪平大学的这支研究团队，通过结合多种物理现象与材料，实现了这一系统的突破。他们研发的传感器，如同人体皮肤一般，可以感知源于温暖物体触摸、太阳辐射的热量等所带来的温度变化。

该团队的博士生Mina Shiran Chaharsoughi与其同事，共同开发了一种融合热释电、热电效应与纳米光学现象的传感器。当热电材料遭遇加热或冷却时，会在电热材料中生成电压。这种传感器对于温度变化的反应极为迅速，产生的信号强烈，但衰减速度也同样迅速。

与此相反，热电材料的特性在于，当材料一侧较冷而另一侧较热时，就会产生电压。这里的信号产生较慢，但在测量之前需要一段时间的稳定。无论是温暖的触摸还是太阳的辐射，只要有一侧比另一侧更冷，便足以产生信号。

有机光子学和纳米光学组织的领导人Magnus Jonsson表示，他们希望结合两种优势。于是，他们将热电聚合物与先前项目中的热电凝胶相结合，由Dan Zhao、Simone Fabiano和其他同事共同研发。这种组合确保了只要存在刺激，就会持续产生快速而强烈的信号。事实证明，这两种材料确实能以一种增强信号的方式相互作用。新传感器还运用了另一种名为等离子体的纳米光学实体。

当光线与金属等金属纳米颗粒相互作用时，会产生等离子体。这种现象为纳米结构提供了独特的光学性能，例如高散射和高吸收。Jonsson解释到，在之前的研究中，他和他的团队已经证明了穿孔纳米孔的金电极能够借助等离子体有效地吸收光线。随后，这些被吸收的光线会转化为热量。利用这样的电极，带有纳米孔的薄金膜在面向太阳的一侧时，可以将可见光迅速转化为稳定的信号。

这款传感器还具备压力敏感性。Jonsson提到，当手指按压传感器时会产生一个信号，而用塑料施加同样的压力则不会。这意味着传感器还可以对接触物体的热量作出反应。

这项研究展示了科技与自然融合的无限可能。林雪平大学的这一突破，不仅为电子皮肤的发展开启了新的篇章，也为未来的智能设备带来了更多的想象空间。viaNeelectronics PConline编译作者栗子。