顺应“十五五”时期智能化发展战略,作为智能系统的“感官神经”,柔性传感器在装备状态感知与人机交互中不可或缺,其对抗温度干扰的能力更是确保感知数据真实有效、支撑智能决策不被“噪声”误导的关键。目前,可穿戴设备与健康监测系统多采用印刷电子工艺,以导电油墨固化成膜作为传感层,依靠外力作用下导电填料渗流网络的结构变化来输出信号。但这一机制存在先天短板:一方面填料本征电阻对温度高度敏感,另一方面基体与填料之间存在热膨胀系数失配,两者叠加致使电阻信号发生非线性漂移,严重拖累测量精度。
中国科学院金属研究所张广平团队最新授权的发明专利(ZL 2026 1 1133273.2)提出了一种CMC-Ti₃C₂/CNT复合导电油墨的制备方法。利用碳化钛(Ti₃C₂)与碳纳米管(CNT)“一正一负”的温度响应特性相互抵消,使油墨固化膜在20℃-100℃宽温域内的电导率变化率不超过7.5%,从材料本体层面解决了柔性传感器长期受困的温度漂移难题。这项工作把温度补偿内置到材料配方,而非留给电路和算法处理,有望降低柔性电子系统的校准成本与功耗。该技术主要面向高端柔性传感器与印刷电子器件,特别是针对可穿戴健康监测、电子皮肤及各类应变/压力传感阵列等极易受温度干扰的应用场景,具有广泛的适配性。
授权专利号:ZL 2026 1 1133273.2

图1. 具有抗温度干扰型CMC‑Ti₃C₂/CNT复合导电油墨的制备方法流程图