據(jù)悉，中國(guó)人民大學(xué)的研究人員以紙和金線(用于電極)制造出可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)物體各側(cè)表面溫度的新型柔性紙溫度計(jì)，該溫度傳感器成本非常便宜，而且具有可擴(kuò)展性，以噴墨打印機(jī)用的離子油墨作為熱敏電阻。這研究成果是一種可用于大規(guī)模低成本、可折迭和一次性實(shí)時(shí)溫度計(jì)制造的新方法。
這項(xiàng)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(jì)”(Ultrafast Paper Thermometers Based on a Green Sensing Ink)的文章中描述這項(xiàng)十分簡(jiǎn)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(shí)現(xiàn)其非揮發(fā)與疏水性質(zhì)。
透過(guò)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(gè)濺鍍電極(實(shí)驗(yàn)中的尺寸為5mmx 1.5cm)之間，測(cè)量油墨痕跡的電導(dǎo)性。它對(duì)于外部溫度的變化極其敏感，盡管經(jīng)過(guò)多次折迭和彎曲，仍可提供可靠的溫度讀數(shù)。
“這種紙溫度計(jì)對(duì)于加熱的反應(yīng)時(shí)間大約為8秒，”研究人員指出，“無(wú)論在不同測(cè)試溫度下的電導(dǎo)率變化差異”。
研究人員并將新的熱敏電阻概念提升另一個(gè)層次，在A4紙的一面形成8個(gè)平行的金電極，而在紙的另一面以手寫64點(diǎn)離子液體，并與電極對(duì)齊(因此墨水會(huì)透過(guò)紙到達(dá)金電極)，并且沉積另一組八個(gè)平行的金電極，使其垂直于相對(duì)側(cè)的電極。
研究人員因而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)8×8的溫度感測(cè)數(shù)組，能夠在紙張上輸出溫度的熱分布圖。為了驗(yàn)證這項(xiàng)熱地圖實(shí)驗(yàn)，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(cè)數(shù)組經(jīng)證實(shí)極具通用性，因?yàn)樗梢酝瑫r(shí)檢測(cè)曲面的溫度。紙張可以折迭而環(huán)繞于物體周圍，并測(cè)量每一側(cè)表面上的溫度，因而不同于從熱相機(jī)而來(lái)的直接觀察讀數(shù)。
為了證明該設(shè)計(jì)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(shí)時(shí)溫度計(jì)的新方法，目前已經(jīng)取得了相關(guān)的專利。
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