二、温度传感器件

人体皮肤不仅能感知力学刺激，还能通过温度感受器感知人体和外界环境温度的变化。人体温度的异常变化通常意味着健康状况的变化。因此，设计具有温度传感功能的电子皮肤器件对探测人体中暑、感染等导致的体温异常具有重要的应用价值。

目前，商业化的温度传感器主要基于金属基或陶瓷基半导体材料的热阻效应。这些材料由于具有一定的刚性，难以在柔性电子皮肤领域得到广泛的应用。因此，需要对这些材料进行结构设计，使其具有更好的可拉伸性。例如，可将金属热阻材料设计为蛇形弯曲结构或网状结构，使其具有很好的可拉伸性，可用于柔性电子皮肤的设计与制备。此外，非金属热阻材料（如碳纳米管、石墨烯、聚合物半导体等材料）也可用作电子皮肤的温度传感材料。根据材料电阻率随温度的变化趋势，其可分为两类：第一类热阻材料的电阻率随温度升高而增大，第二类热阻材料的电阻率随温度升高而降低。两类材料均可用于温度传感电子皮肤的设计。例如Wang等人利用铜纳米线（第一类热阻材料）形成的网状结构制备了温度传感器，该器件在25～48℃之间的灵敏度为0.7Ω·℃-1，在体温区（37℃）附近具有较高的灵敏度。Cho等人利用还原氧化石墨烯（第二类热阻材料）制备了温度传感器，通过调控石墨烯的还原程度，获得了更高的灵敏度和更宽的温度探测区间。(https://www.daowen.com)

除了热阻效应，热电效应及热释电效应也可用于设计温度传感电子皮肤。与基于热阻效应的温度传感器不同，基于这两种原理的器件无须供能即可工作，在电子皮肤器件方面具有一定的优势。具有热电效应的材料可在温差下产生电流（即塞贝克效应），通过检测电流从而探测温度。例如，Zhu等人利用多孔聚氨酯和热电效应材料PEDOT：PSS制备了温度传感器，其温度探测精度小于0.1℃。将这种器件集成为阵列后，可用于探测人手部温度的分布。具有热释电效应的材料在温度改变时会由于电极化而产生瞬时电压，通过检测电压的变化即可探测温度。例如，Ko等人利用还原氧化石墨烯与聚偏氟乙烯的复合材料制备了温度传感器，获得了较高的灵敏度（每摄氏度变化2.93％）与较宽的温度探测区间（0～100℃）。