在柔性電子與智能感知領(lǐng)域，一項(xiàng)突破性技術(shù)正悄然改變傳統(tǒng)電路制造的局限。天津大學(xué)與清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，通過創(chuàng)新“熱縮制備策略”，成功實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電路在任意曲面上的精準(zhǔn)貼合，為智能設(shè)備、航空航天、醫(yī)療監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域開辟了全新路徑。相關(guān)成果已發(fā)表于國(guó)際權(quán)威期刊《自然·電子學(xué)》。

傳統(tǒng)電路在人工關(guān)節(jié)、汽車弧形觸控面板等異形表面應(yīng)用時(shí)，常面臨共形貼合難、材料易斷裂、信號(hào)不穩(wěn)定等挑戰(zhàn)。研究團(tuán)隊(duì)以熱塑性薄膜為基底，利用其遇熱收縮的特性，結(jié)合自主研發(fā)的半液態(tài)金屬材料，創(chuàng)造性地解決了這一難題。這種金屬材料兼具高導(dǎo)電性與流動(dòng)性，通過精密打印技術(shù)可在平面薄膜上繪制出復(fù)雜電路，經(jīng)70攝氏度溫水或熱風(fēng)處理后，能像“熱縮保鮮膜”般自適應(yīng)貼合于曲面物體，無(wú)論是蘋果的圓潤(rùn)表面、飛機(jī)機(jī)翼的流線型結(jié)構(gòu)，還是人體手指的靈活關(guān)節(jié)，均可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫覆蓋。

在具身智能領(lǐng)域，該技術(shù)已展現(xiàn)顯著優(yōu)勢(shì)。研究團(tuán)隊(duì)為機(jī)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(fā)的“智能手套”集成壓力與溫度傳感器，讓機(jī)器人通過簡(jiǎn)單觸摸即可識(shí)別物體特性。這些應(yīng)用為人機(jī)交互、精密操作等場(chǎng)景提供了更高效的解決方案。

技術(shù)潛力遠(yuǎn)不止于此。在智慧農(nóng)業(yè)中，輕薄的電路可貼附于果蔬表面，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境的溫濕度變化，保障產(chǎn)品新鮮度；航空航天領(lǐng)域，該技術(shù)可為飛機(jī)機(jī)翼定制一體化加熱電路，實(shí)現(xiàn)高效除冰，提升飛行安全性；智慧醫(yī)療方面，智能繃帶通過嵌入電路實(shí)現(xiàn)健康數(shù)據(jù)的舒適精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，為傷口護(hù)理和康復(fù)管理提供新工具。

據(jù)研究人員介紹，這一策略的核心在于材料與工藝的協(xié)同創(chuàng)新。熱塑性薄膜的收縮特性與半液態(tài)金屬的柔韌性形成互補(bǔ)，既保證了電路的導(dǎo)電性能，又避免了傳統(tǒng)金屬在變形過程中的斷裂風(fēng)險(xiǎn)。未來，隨著材料性能的進(jìn)一步優(yōu)化，該技術(shù)有望在更多產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景中發(fā)揮關(guān)鍵作用。