世界上首個熱驅動晶體管誕生：有望用於熱攝像頭

導讀

瑞典林雪平大學有機電子實驗室的研究人員Dan Zhao 和 Simone Fabiano，設計了一種熱電有機晶體管。只要溫度有一度提升，就足以檢測到晶體管的電流調製。這項研究成果發表於《自然通信》雜誌上。

Dan Zhao 和 Xavier Cripisn

（圖片來源於：瑞典林雪平大學）

先來看看研究人員怎麼說，林雪平大學有機電子實驗室的教授 Xavier Crispin 認為：

「我們是全球首個提供一種邏輯電路，即這個案例中的晶體管，被熱信號而不是電信號控制。」

研究

林雪平大學有機電子實驗室的熱驅動晶體管

（圖片來源於：Thor Balkhed）

這種熱驅動的晶體管基於一年前的一項研究，這項研究生產了太陽光充電的超級電容。在這種電容中，熱量被轉化為電量，然後存儲在電容中，直到有需要使用的時候。

有機電子實驗室的研究人員查找了導電聚合物，並且生產了一種電解液。它比之前使用的電解質，將溫度梯度轉化為電壓的能力要高100倍。

這種電解液由離子和導電聚合物分子組成。這種帶正電的離子很小，而且移動很迅速。然而，帶負電聚合物的分子又大又重。當一端被加熱以後，小的離子快速的向冷的一端移動，從而產生了電壓差。

Xavier Crispin 說：

「當我們展示了這個電容可以有效工作後，我們開始尋找這種電解質的其他應用。」

Dan Zhao 和 Simone Fabiano，經過長時間的實驗室工作後，認為完全有可能創建由熱信號控制的電子電路。

這種熱驅動晶體管未來會有很多應用，例如檢測微小的溫度差別，癒合過程可監測的醫用敷料。

應用

同樣，它也可以製造由紅外線中的熱量控制的電路，用於熱攝像頭和其他應用。它對於熱的度敏度，比傳統的熱電材料要高100倍，意味由熱敏電解質的形成的單個連接器（作為感測器），對於晶體管電路來說已經足夠了。感測器聯合單個晶體管創建一個「智能像素」。

然後，這種「智能像素」矩陣，能夠取代目前的熱攝像頭用於監測紅外輻射的感測器。通過更多的開發，這項技術未來有望應用於智能手機的新型熱攝像頭，而且成本很低，因為這種材料不是昂貴、稀缺或者危險的。