近期，中國科學(xué)院金屬研究所沈陽材料科學(xué)國家研究中心熱電材料與器件課題組研制出一種高性能碲化鉍基合金/聚酰亞胺(Bi₂Te₃/PI)柔性復(fù)合材料，其室溫塞貝克系數(shù)達(dá)到-179 μV K^-1，壓阻應(yīng)變因子GF達(dá)到-9.2；并基于該材料設(shè)計(jì)制備出了一種3D螺旋結(jié)構(gòu)單通道雙參數(shù)溫度-壓力傳感器。該傳感器利用特殊構(gòu)造的3D螺旋結(jié)構(gòu)首次實(shí)現(xiàn)了器件面外方向的溫度傳感；同時(shí)，利用碲化鉍基合金材料的優(yōu)異壓阻效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了高分辨率的壓力傳感功能。所制備的傳感器溫度傳感靈敏度達(dá)到123.2 μV K^-1 leg^-1，0-10 kPa下壓力傳感靈敏度達(dá)到120 Pa^-1，其表現(xiàn)出良好的溫度-壓力傳感性能，優(yōu)于目前已有文獻(xiàn)報(bào)道的同類型傳感器。該工作為利用碲化鉍基熱電合金實(shí)現(xiàn)材料多功能設(shè)計(jì)和集成開辟新的研究思路和應(yīng)用前景。
 

相關(guān)結(jié)果以“Flexible temperature-pressure dual sensor based on 3D spiral thermoelectric Bi₂Te₃ films”為題，于3月21日發(fā)表在Nature Communications期刊上。博士研究生喻海龍為論文第一作者，于治副研究員和邰凱平研究員為共同通訊作者。該研究工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家高層次人才特殊支持計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、遼寧省杰出青年基金和沈陽材料科學(xué)國家研究中心專項(xiàng)基金的資助。