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光学工程
瑞典Linkoping大学开发出全球首款热电有机晶体管

据报道,瑞典Linkoping University(林雪平大学)有机电子实验室的研究员Dan Zhao和Simone Fabiano开发出了全球首款热电有机晶体管,温度仅需变化一度,就能在该晶体管中产生可检测的电流调制。利用该晶体管制造出由红外光热驱动控制的电路,可应用于热像仪等其它应用。

“我们研发出了全球首款由热信号而非电信号驱动的晶体管逻辑电路,” 林雪平大学有机电子实验室Xavier Crispin教授说。

这款热驱动晶体管能够使许多新应用成为可能,例如极小温差探测,以及能够监测伤口愈合过程的功能性医疗敷料。

该晶体管的热灵敏度比传统的热电材料高一百倍,这意味着仅需将热敏电解质(作为传感器)和该晶体管电路连接就足够了。一个传感器结合一个热驱动晶体管就能创造出一个“智能像素”。

这种智能像素阵列便能够代替目前热像仪中用于探测红外辐射的传感器。随着进一步开发,这项新技术能够为智能手机打造一款新型低成本热像仪,因为该技术所需要的材料既不稀有,也不昂贵,而且还无害。

这款热驱动晶体管基于一年前的一款超级电容器研究,该超级电容器利用太阳光线进行充电。在这款超级电容器中,热能被转换成电能,然后存储在电容器中备用。

林雪平大学有机电子实验室的研究人员探索了多种导电聚合物,制造出一种液态电解质,其温度梯度变化转换成电压的能力百倍于过去使用的电解质。这中液态电解质由离子和导电聚合物分子组成。其正电离子较小,且移动速度很快,而负电聚合物分子较大且重。当该电解质一端受热时,较小的正电离子会向冷端快速移动,从而产生电压差。

“当我们证实这款电容器能够运行后,我们便开始为这款新型电解质寻求其它应用,”Xavier Crispin教授说。

该研究成果已经在近期的《自然通讯》杂志上发表。


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