为机器人贴上“电子皮肤”

热缩膜基底助力电子器件立体成型

　　中化新网讯 一段来自科幻电影的场景正在成为现实：复杂精密的电子电路如同热缩保鲜膜一般，热风一吹便能严丝合缝地贴附于任意形状的物体表面。近日，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合作，提出一种基于液态金属电路与热塑性薄膜的“热缩制备策略”，将高性能电子器件从“平面”拓展至“立体”，为柔性电子与智能感知领域带来重要突破。

　　长期以来，在不规则曲面上制造高性能电路是柔性电子领域的难题，传统的3D打印成本高、速度慢，而常规的贴附方法又难以应对复杂的凹凸表面。为此，研究团队创新选用常见的热塑性薄膜作为基底，其遇热收缩时可紧密包裹物体。同时，为解决普通金属在收缩中易断裂的问题，研究团队研制出具有高导电性和良好流动性的半液态金属材料，并通过自主打印技术在平面薄膜上“绘制”电路。

　　更为巧妙的是，研究团队通过仿真技术预先计算形变，使平面电路在约70摄氏度的温水或热风处理后，能按照预先设计的“变形蓝图”快速自适应贴合立体表面，整个过程仅需约5秒。实验表明，该电路具备优异的耐用性，即使经过5000次反复弯折或扭转，导电性能依然保持稳定。

　　“这项技术为诸多领域打开了新的应用空间。”研究团队成员蒋成杰博士介绍说，在具身智能领域，团队已成功为机器人手臂、头部定制了贴合的触觉传感器阵列，让机器人拥有了灵敏的“电子皮肤”。团队还开发出一款集成压力与温度传感器的“智能手套”，结合深度学习算法，使机器人通过“摸一摸”识别物体的准确率高达97%。这种高效、低成本的触觉解决方案，有望加速智能机器人融入日常生活的进程。

　　该技术的应用场景还有望拓展至智慧农业、航空航天、智慧医疗等领域，实现果蔬保鲜、机翼除冰和健康监测等功能，即便在特氟龙、潮湿木材、粗糙石膏等传统黏胶难以贴附的表面，该电路也能紧密贴合，展现出强大的环境适应性。