在柔性電子與智能感知領域,一項突破性技術正悄然改變傳統電路制造的局限。天津大學與清華大學深圳國際研究生院的聯合研究團隊,通過創新“熱縮制備策略”,成功實現復雜電路在任意曲面上的精準貼合,為智能設備、航空航天、醫療監測等領域開辟了全新路徑。相關成果已發表于國際權威期刊《自然·電子學》。
傳統電路在人工關節、汽車弧形觸控面板等異形表面應用時,常面臨共形貼合難、材料易斷裂、信號不穩定等挑戰。研究團隊以熱塑性薄膜為基底,利用其遇熱收縮的特性,結合自主研發的半液態金屬材料,創造性地解決了這一難題。這種金屬材料兼具高導電性與流動性,通過精密打印技術可在平面薄膜上繪制出復雜電路,經70攝氏度溫水或熱風處理后,能像“熱縮保鮮膜”般自適應貼合于曲面物體,無論是蘋果的圓潤表面、飛機機翼的流線型結構,還是人體手指的靈活關節,均可實現無縫覆蓋。
在具身智能領域,該技術已展現顯著優勢。研究團隊為機器人手臂和頭部定制了觸覺傳感器陣列,使其具備類似人類皮膚的靈敏感知能力;開發的“智能手套”集成壓力與溫度傳感器,讓機器人通過簡單觸摸即可識別物體特性。這些應用為人機交互、精密操作等場景提供了更高效的解決方案。
技術潛力遠不止于此。在智慧農業中,輕薄的電路可貼附于果蔬表面,實時監測儲運環境的溫濕度變化,保障產品新鮮度;航空航天領域,該技術可為飛機機翼定制一體化加熱電路,實現高效除冰,提升飛行安全性;智慧醫療方面,智能繃帶通過嵌入電路實現健康數據的舒適精準監測,為傷口護理和康復管理提供新工具。
據研究人員介紹,這一策略的核心在于材料與工藝的協同創新。熱塑性薄膜的收縮特性與半液態金屬的柔韌性形成互補,既保證了電路的導電性能,又避免了傳統金屬在變形過程中的斷裂風險。未來,隨著材料性能的進一步優化,該技術有望在更多產業場景中發揮關鍵作用。





















