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重磅!世界上首个热驱动晶体管诞生:有望用于热摄像头

2017-01-31 John IntelligentThings

导读


瑞典林雪平大学有机电子实验室的研究人员Dan ZhaoSimone Fabiano,设计了一种热电有机晶体管。只要温度有一度提升,就足以检测到晶体管的电流调制。这项研究成果发表于《自然通信》杂志上。


Dan Zhao 和 Xavier Cripisn

(图片来源于:瑞典林雪平大学)


先来看看研究人员怎么说,林雪平大学有机电子实验室的教授 Xavier Crispin 认为:


“我们是全球首个提供一种逻辑电路,即这个案例中的晶体管,被热信号而不是电信号控制。”


研究


    林雪平大学有机电子实验室的热驱动晶体管

(图片来源于:Thor Balkhed)


这种热驱动的晶体管基于一年前的一项研究,这项研究生产了太阳光充电的超级电容。在这种电容中,热量被转化为电量,然后存储在电容中,直到有需要使用的时候。


有机电子实验室的研究人员查找了导电聚合物,并且生产了一种电解液。它比之前使用的电解质,将温度梯度转化为电压的能力要高100倍。


这种电解液由离子和导电聚合物分子组成。这种带正电的离子很小,而且移动很迅速。然而,带负电聚合物的分子又大又重。当一端被加热以后,小的离子快速的向冷的一端移动,从而产生了电压差。


Xavier Crispin 说:


“当我们展示了这个电容可以有效工作后,我们开始寻找这种电解质的其他应用。”


Dan ZhaoSimone Fabiano,经过长时间的实验室工作后,认为完全有可能创建由热信号控制的电子电路。


这种热驱动晶体管未来会有很多应用,例如检测微小的温度差别,愈合过程可监测的医用敷料。


应用


同样,它也可以制造由红外线中的热量控制的电路,用于热摄像头和其他应用。它对于热的度敏度,比传统的热电材料要高100倍,意味由热敏电解质的形成的单个连接器(作为传感器),对于晶体管电路来说已经足够了。传感器联合单个晶体管创建一个“智能像素”。


然后,这种“智能像素”矩阵,能够取代目前的热摄像头用于监测红外辐射的传感器。通过更多的开发,这项技术未来有望应用于智能手机的新型热摄像头,而且成本很低,因为这种材料不是昂贵、稀缺或者危险的。


参考资料


【1】http://liu.se/forskning/forskningsnyheter/1.713279?l=en

【2】Ionic thermoelectric gating organic transistors, Dan Zhao, Simone Fabiano, Magnus Berggren and Xavier Crispin, Linköping University, Campus Norrköping, Nature Communications 2017.


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