中國人民大學(xué)大以離子油墨作為熱敏電阻研制成功

中國人民大學(xué)研究人員以紙和金線(用于電極)制造出非常便宜且可擴(kuò)展的溫度傳感器，并以噴墨打印機(jī)用的離子油墨作為熱敏電阻。

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這項研究結(jié)果發(fā)表在《ACS Sensors》期刊，研究人員在主題為以綠色感應(yīng)油墨為基礎(chǔ)的超快速紙溫度計(Ultrafast Paper Thermometers Based on a Green Sensing Ink)的文章中描述這項十分簡單的建置：研究人員利用紙作為軟性基板，并以離子液體，1-ethyl-3-methyl imidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([EMIm][Tf2N])實現(xiàn)其非揮發(fā)與疏水性質(zhì)。

　　透過筆寫或噴墨印刷轉(zhuǎn)移到普通的A4紙，離子液體由于毛細(xì)管效應(yīng)而持續(xù)于紙上，即使在彎曲和折迭期間也不至于泄漏。 在連接至外部電源的兩個濺鍍電極(實驗中的尺寸為5mmx 1.5cm)之間，測量油墨痕跡的電導(dǎo)性。 它對于外部溫度的變化極其敏感，盡管經(jīng)過多次折迭和彎曲，仍可提供可靠的溫度讀數(shù)。
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這種紙溫度計對于加熱的反應(yīng)時間大約為8秒，研究人員指出，無論在不同測試溫度下的電導(dǎo)率變化差異。
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研究人員并將新的熱敏電阻概念提升另一個層次，在A4紙的一面形成8個平行的金電極，而在紙的另一面以手寫64點離子液體，并與電極對齊(因此墨水會透過紙到達(dá)金電極)，并且沉積另一組八個平行的金電極，使其垂直于相對側(cè)的電極。
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研究人員因而實現(xiàn)了一個8×8的溫度感測數(shù)組，能夠在紙張上輸出溫度的熱分布圖。 為了驗證這項熱地圖實驗，研究人員采用紅外線攝影機(jī)，并強(qiáng)調(diào)基于紙的溫度感測數(shù)組經(jīng)證實極具通用性，因為它可以同時檢測曲面的溫度。 紙張可以折迭而環(huán)繞于物體周圍，并測量每一側(cè)表面上的溫度，因而不同于從熱相機(jī)而來的直接觀察讀數(shù)。
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為了證明該設(shè)計的可擴(kuò)展性，離子墨水可用于與噴墨打印機(jī)共同在大面積上打印特定任務(wù)的圖案。 這種可用于大規(guī)模制造低成本、可折迭和一次性實時溫度計的新方法，目前已經(jīng)取得了相關(guān)的專利。
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(原文標(biāo)題：紙溫度計可監(jiān)測物體各側(cè)表面溫度)