智能设备对光学透明温度传感器的需求正在增加。然而，这些传感器的性能，特别是在灵敏度和分辨率方面，必须进一步提高。本研究介绍了一种新型透明且高灵敏度的温度传感器，其特点是基于Mn-Co-Ni-O纳米膜的超薄独立式设计。基于Mn-Co-Ni-O的传感器具有出色的灵敏度，电阻温度系数为−4% °C−1，并且可以检测到小至 0.03 °C 的微小温度波动。
此外，独立式传感器可以转移到任何基板上，以实现多种应用，同时保持坚固的结构稳定性和出色的抗干扰性，表明其适用于具有挑战性的环境。通过将传感器和微发光二极管垂直集成在聚酰亚胺衬底上，证明了它在监测光学器件表面温度方面的实际应用。
此外，将传感器植入大鼠的实验证实了其良好的生物相容性，突出了传感器在生物医学领域的有前途的应用。
光电器件和系统在生物成像等生物医学领域发挥着重要作用、表皮传感和光遗传学越来越多的研究人员投入了大量精力来开发可植入的光电器件和系统，这些器件和系统可以直接在深层组织内传递和接收光功率和信号。突出的例子包括微尺度可注射发光二极管 （LED） 的开发.对于这种植入式光电系统，一个难题是光脉冲刺激的区域过热会导致细胞损伤或异常生物反应因此，在提供足够的光能密度的同时，精确监测光源附近组织的温升势在必行。这既保证了生物实验的安全性，又保证了实验结果的有效性。透明温度传感器是植入式光电系统的关键组件，可传输特定波长的光。不断发展的应用环境要求这些传感器重量轻、薄且灵活.灵活性在生物应用中尤为重要，它有助于最大限度地减少排斥反应并提高功能器件的生物相容性。
提高温度传感器透明度的现有方法包括采用具有高透明度的热敏材料，例如离子凝胶液晶、离子掺杂透明陶瓷， 聚合物基复合材料、金属网18和透明热电材料补充表 S1 比较了由这些不同材料制成的透明温度传感器的各种参数，例如透明度、工作温度范围、灵敏度、分辨率和响应时间。由这些材料制成的透明温度传感器，尤其是由聚合物材料制成的传感器，在柔韧性方面也具有优势，具有高透射率。
然而，这些透明材料通常在温度传感性能方面受到限制，例如灵敏度不足、响应时间长和分辨率低。为了克服这些局限性，进一步提高透明温度传感器的温度传感性能，需要开发和利用更灵敏的透明热敏材料。
Mn-Co-Ni-O（MCN）尖晶石氧化物具有优异的负温度系数（NTC）特性，具有灵敏度高、稳定性好、耐老化性能好、工作温度范围宽等优点，在温度传感中得到了广泛的应用与块状和厚膜MCN材料相比，薄膜MCN材料具有更高的灵敏度和更快的响应速度更重要的是，具有纳米级厚度的MCN薄膜可能表现出某些光学透明特性使它们成为用于透明温度传感器的潜在高灵敏度材料。
在这项研究中，我们制备了一种基于MCN纳米薄膜的超薄、全无机、高灵敏度、微尺度和独立式透明温度传感器。温度传感器的特点是“封装层—敏感层—封装层”的夹层结构。封装层提供机械支撑，提高抗干扰能力，使传感器能够在恶劣环境中工作，同时保持电气性能稳定性。无机水溶性牺牲层用于将传感器从供体基板中释放出来。独立式 MCN 透明温度传感器具有出色的灵敏度和分辨率以及超短的响应时间。
本研究中开发的独立式MCN温度传感器可以转移到任何接收基板上，同时保持良好的稳定性。其微尺度尺寸允许灵活的位置选择，使其具有广泛的适用性。MCN温度传感器与柔性基板集成时，可以在弯曲条件下稳定测量温度，并具有很强的抗干扰性能。我们简要演示了独立式MCN透明温度传感器在光遗传学神经探针中的应用。该传感器可以监测 micro-LED 的表面温度，同时对 LED 发光性能的阻碍最小。免疫组化染色实验表明，其具有良好的生物相容性，在生物医学领域具有巨大的应用潜力。
