在当今科技迅猛发展的背景下,电子设备正逐渐从“刚性”向“柔性”转变,从“平面”向“立体”演进。近年来,我国科研团队取得了一项引人注目的创新成果,加速推动了这一未来愿景的实现。天津大学黄显、国瑞团队与清华大学深圳国际研究生院汪鸿章团队联合研发出一种精密电路技术,这种技术可以像“保鲜膜”一样紧密包裹在任意物体表面,为柔性电子、智能感知以及万物互联时代开辟了全新的可能性。
这项突破性技术的核心是一种名为“热缩制备策略”的创新方法。研究人员使用常见的热塑性薄膜作为基底,结合自主研发的半液态金属电路材料,通过自主打印技术在平面薄膜上绘制电路图案。当加热至约70摄氏度时,薄膜迅速收缩,如同被赋予了“生命”,自动紧密贴合在苹果、手指、机翼等复杂曲面物体表面,实现了电路的三维共形集成。这一过程不仅高效,还无需使用复杂模具,从而大幅降低了制造成本与技术门槛。

传统柔性电子在面对不规则曲面时,常面临贴合不紧、易断裂、信号失真等问题。而此次研发的液态金属电路具有高导电性与良好流动性,在收缩过程中仍能保持电路完整性,有效解决了可靠性难题。研究团队表示,该技术已成功应用于机器人触觉感知系统,为机械臂和头部定制了高灵敏度的“电子皮肤”,并开发出集成压力与温度传感的“智能手套”,使机器人能通过触摸识别物体材质与形态,迈向更高阶的具身智能。
这项技术的应用前景广阔。在智慧医疗领域,可制作贴合人体曲线的智能绷带,实时监测伤口温度、湿度与愈合状态,实现无感化健康监护;在航空航天领域,能为飞机机翼定制一体化加热电路,遇冰雪天气自动除冰,提升飞行安全;在智慧农业中,轻薄电路可贴附于果蔬表面,全程监控储运环境温湿度,保障“从田间到餐桌”的品质安全。

更令人期待的是,该技术具备材料通用性与工艺兼容性,有望与现有电子制造流程融合,推动可穿戴设备、智能服饰、智能家居等产业的升级。未来,衣服、家具、汽车内饰,甚至人体本身,都可能成为“电路板”,实现真正的“万物互联、智能随行”。