南京工业大学《AFM》：三明治状柔性热电BiSbTe/碳纸/BiSbTe薄膜，用于双模温度-压力传感器

图1、BiSbTe/碳纸/BiSbTe （BST/CP/BST） 夹层薄膜的合成

图2、含1mM Bi3+ 的 BST/CP/BST夹层薄膜的微观结构和成分。

图3、单层 BST/CP/BST 夹层薄膜和十层叠加发电机的热电性能。

图4、温度传感器的结构和性能演示

图5、压力传感器的机理和传感演示。

图6、基于 BST/CP/BST 薄膜的十层压力传感器，安装在面部区域用于情绪监测，或安装在颈部用于健康监测。

传统的双模温度-压力传感器集成了两个独立的传感器，导致制造复杂。在这项研究中，我们在单一材料中实现了双模传感器的功能。通过电沉积法在碳纸两面沉积热电BiSbTe，我们创造出了一种夹层结构薄膜。将这些薄膜堆叠起来形成一个垂直传感器，通过电压间隙实现有效的温度传感，由于垂直结构，响应时间很快。该传感器集成到面罩中，可实时监测人体呼吸频率，并可作为自供电压力传感器使用。其岛状接触表面可通过接触电阻的快速变化确保高灵敏度。该传感器能够检测人体的各种行为，如肢体动作和微表情，同时具有出色的灵敏度和快速反应能力。除了多功能传感之外，这种薄膜还具有出色的机械强度、电磁干扰屏蔽和稳定性。这种具有成本效益的制造方法还支持大规模生产，有望应用于健康监测、可穿戴设备、人工智能和电子皮肤等领域。