Een rekbare zachte thermometer

De thermometer bestaat uit drie delen: een elektrolyt, een elektrode en een diëlektrisch materiaal om de twee te scheiden. De elektrolyt/diëlektrische interface accumuleert ionen terwijl de diëlektrische/elektrode-interface elektronen accumuleert. De onbalans tussen de twee ladingen zorgt voor een ionenwolk in de elektrolyt.  Wanneer de temperatuur verandert, verandert de ionenwolk van dikte en wordt er een spanning gegenereerd. De spanning is temperatuurgevoelig maar niet ongevoelig voor uitrekken.

"We hebben zachte temperatuursensoren ontwikkeld met een hoge gevoeligheid en snelle responstijd, waardoor nieuwe mogelijkheden ontstaan ​​om nieuwe mens-machine-interfaces en zachte robots te creëren in de gezondheidszorg, techniek en entertainment", zegt Professor Zhigang Suo van mechanica en materialen bij SEAS.

Vier ontwerpen

Onderzoekers ontwikkelden vier ontwerpen voor de temperatuursensor door het elektrolyt, het diëlektricum en de elektrode in verschillende configuraties te plaatsen. Vervolgens hebben ze de sensor getest. In één test werd de geïntegreerde sensor geïntegreerd in een zachte grijper en werd de temperatuur van een heet hardgekookt ei gemeten. De sensoren waren gevoeliger dan traditionele thermo-elektrische thermometers en reageerden in ongeveer 10 milliseconden op temperatuurveranderingen. De thermometer kan temperaturen meten tot 200°C of tot -100°C.