新しいポリマー混合物で超高感度熱センサーを作製

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2019/4/1スウェーデン王国・リンショーピング大学

新しいポリマー混合物で超高感度熱センサーを作製 (New polymer mixture creates ultra-sensitive heat sensor)

190327 Dan Zhao med värmesensor hos LOE, den 27 mars 2019 i Norrköping.  Foto: Peter Holgersson AB

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・ リンショーピング大学の Laboratory of Organic Electronics、チャルマース工科大学、シュトゥットガルト・メディア大学(ドイツ)およびケンタッキー大学(米国)が、フレキシブル、透明でプリント作製できる超高感度熱センサーを開発。
・ 材料中の温度差により電圧差が起こる熱電材料をベースに、今回、電荷担体として電子でなくイオンを利用する熱電材料を開発。電子では 100μV/K のところ、イオンによる新材料では 10mV/K と熱電効果が百倍向上。微小な温度差でも強力な信号を発する。
・ 同熱電材料は、複数のイオン性ポリマーゲルから成る電解質。p 型ポリマーゲルでは正電荷を帯びたイオンが、n型ポリマーゲルでは負電荷を帯びたイオンがそれぞれ電流を運ぶ二極性(ambipolar)のイオン性ポリマーゲル。高導電性の n 型ポリマーゲルはこれまであまりみられなかった。
・ 同イオン性ポリマーゲルのスクリーン印刷により、微小な温度差を強力な電気信号に変換する高感度熱センサーを作製。同センサーモジュールは n 型レッグと p 型レッグが連結した構成。レッグの連結数で発生する電気信号の強度が決まる。36 本のレッグが連結したモジュールでは、1K の温度差で 0.333V を発電する。
・ 透明で柔らかく、プリント作製できる同熱センサーは大面積での使用が可能。傷の治癒状況を示す絆創膏、電子スキンやスマートビルディングまで幅広いアプリケーションが考えられる。
・ 本研究には、クヌート&アリス・ヴェレンベリ財団 の Tail of the Sun project、Swedish Foundation for Strategic Research(SSF)、Swedish Research Council およびスウェーデン・イノベーションシステム庁 (VINNOVA)が資金を提供した。
URL: https://liu.se/en/news-item/ny-polymerblandning-ger-superkanslig-varmesensor

(関連情報)
Nature Communications 掲載論文(フルテキスト)
Polymer gels with tunable ionic Seebeck coefficient for ultra-sensitive printed thermopiles
URL: https://www.nature.com/articles/s41467-019-08930-7

<NEDO海外技術情報より>

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