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  近日，西安電子科技大學(xué)周赟磊與蘇州大學(xué)文震團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在Advanced Materials發(fā)表題為《Passive Isothermal Flexible Sensor Enabled by Smart Thermal-Regulating Aerogels》的研究論文，該研究采用智能熱調(diào)節(jié)氣凝膠構(gòu)筑具有環(huán)境自適應(yīng)的無源被動(dòng)等溫柔性傳感器，實(shí)現(xiàn)柔性傳感器在動(dòng)態(tài)熱環(huán)境中的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)穩(wěn)定性，助力高性能柔性電子器件構(gòu)筑。

  柔性傳感器大多由聚合物基底組成，對(duì)環(huán)境波動(dòng)高度敏感，導(dǎo)致傳感輸出性能不穩(wěn)定�，F(xiàn)有的傳感器熱調(diào)節(jié)策略無法同時(shí)滿足散熱和保溫的要求，確保傳感器在動(dòng)態(tài)熱環(huán)境下保持額定工作溫度仍然是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。被動(dòng)式日間輻射制冷（PDRC）是一種無需任何能量輸入的新型制冷方式。其主要通過有效反射太陽(yáng)輻射（0.3-2.5 μm波段）并通過大氣窗口（8-13 μm波段）向寒冷的外太空輻射熱量，最終實(shí)現(xiàn)物體表面的自發(fā)冷卻。將 PDRC 與柔性傳感器集成，可有效防止傳感器在夏日晴天戶外過熱。然而，PDRC 可能會(huì)導(dǎo)致傳感器在冬季室外過冷。此外，非輻射熱（熱傳導(dǎo)）對(duì)實(shí)現(xiàn)熱平衡同樣重要，使用超低熱導(dǎo)率材料不僅在高溫時(shí)減少?gòu)闹車h(huán)境傳遞到傳感器的熱量，并在寒冷氣候下最大限度地減少內(nèi)部熱量損失。

  1.本工作通過使用分級(jí)纖維素氣凝膠（HCA）作為頂部敏感層，提出了一種被動(dòng)等溫柔性傳感器，使傳感器能夠通過輻射冷卻和隔熱來適應(yīng)動(dòng)態(tài)熱環(huán)境。

  2. 輻射冷卻效應(yīng)可以在夏季冷卻傳感器的溫度，而HCA中的中空微纖維提供超低導(dǎo)熱性，以減少冬季的內(nèi)部熱量損失。

  3. 所制備的被動(dòng)等溫傳感器能夠在0-100°C的廣泛溫度范圍內(nèi)保持額定工作溫度，證明其能夠抓取冷熱物體。

  4. 在陽(yáng)光直射下監(jiān)測(cè)人體運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳統(tǒng)傳感器的溫度上升了12.3°C，而傳感器僅上升了0.3°C。

圖3. 在30分鐘的運(yùn)動(dòng)中，皮膚被H-TS和控制傳感器覆蓋后的炎癥狀態(tài)。H-TS和控制傳感器之間的相應(yīng)溫差，兩者都暴露在相同的陽(yáng)光下，突顯了H-TS的卓越熱調(diào)節(jié)能力。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202415386