科学家开发高灵敏度应变-温度双模传感器

由中国科学院宁波材料技术与工程研究所(NIMTE)李润伟教授领导的研究人员开发了一种具有高刺激辨别性和分辨率的应变-温度双模传感器，能够实时感应应变和温度刺激，而无需单个传感器串扰。

这项工作发表在Advanced Functional Materials上。

应变和温度作为人类活动产生的重要生理参数，在健康和运动监测中起着至关重要的作用。

柔性传感器是智能可穿戴设备的核心部件，紧跟近年来集成化、多功能化的发展趋势。然而，对于单个传感器来说，应变和温度刺激的检测和区分仍然具有挑战性。

共基非晶线具有优异的软磁性能和巨大的磁阻抗效应，可实现磁场的高灵敏度检测，因此被公认为柔性多功能传感器开发的理想材料。

基于Co基非晶丝作为敏感材料，研究人员设计了一种具有管状异质结构的双模传感器，实现了应变和温度的监测和实时判别。

开发的传感器由缠绕在应变到磁感应转换单元上的热电偶线圈和具有高磁导率的Co基非晶线组成。通过定制应变到磁感应转换单元组件的机械模量，可以调整传感器的应变灵敏度。

双模传感器表现出高应变灵敏度、高温灵敏度和良好的循环稳定性。它还实现了0.05%的低应变检测限，分辨率为0.1%，温度检测精度为0.1°C。

此外，将双模传感器集成到智能纺织品中，连续独立监测呼吸、身体运动和温度，在疾病早期诊断、健康监测和人机交互等方面显示出光明而广阔的应用前景。

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