【行业前沿】我国科研团队研发“热缩电路”技术 精密电子可如保鲜膜般贴合任意物体

以往复杂精密的电子电路，如今能像热缩保鲜膜一样，只需热风或温水处理，就能严丝合缝地贴附在各种形状的物体表面——这一看似科幻的技术，正逐步从想象走向现实应用。

近日，天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室黄显、国瑞团队，联合清华大学深圳国际研究生院汪鸿章团队，共同提出了一种基于液态金属电路与热塑性薄膜的“热缩制备策略”。这项创新成果为柔性电子与智能感知领域解决了关键难题，相关研究论文已于1月12日发表在国际权威期刊《自然·电子学》上。

在人工关节、智能头盔、汽车弧形触控面板等不规则3D曲面载体上制备高性能电路，一直是行业内的技术痛点：不仅存在共形贴合难度大、精度难以控制、材料适配性差、整体可靠性不足等问题，还容易出现电路断裂、信号不稳定、产品良率偏低等实际应用缺陷。

柔性电路在多种材质的异形表面实现共形集成

针对柔性电子领域的这一核心难题，研究团队另辟蹊径，选用常见的热塑性薄膜作为电路基底。这种材料的特性是遇热收缩，能够紧密包裹住物体表面。同时，为解决普通金属材料在收缩过程中容易断裂的问题，团队专门研制出兼具高导电性与良好流动性的半液态金属材料，并通过自主研发的打印技术，在平面的热塑性薄膜上“绘制”出所需的精密电路。

借助这项技术，原本处于平面状态的电路，经过约70摄氏度的温水浸泡或热风处理后，无论是圆润的苹果、流线型的飞机机翼，还是灵活的人体手指，都能按照预先设计的“变形方案”，快速自适应地贴合在这些不同形状的物体表面。

在具身智能领域，研究团队已利用该技术成功为机器人手臂和头部定制了贴合式触觉传感器阵列，让机器人拥有了如同人类皮肤般灵敏的“电子皮肤”。此外，他们还开发出集成压力与温度传感器的“智能手套”，使机器人能够通过触摸动作识别物体的相关属性。

“这项技术的应用潜力还在向更广泛的产业场景拓展。”本研究第一作者、天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室与天津大学感知科学与工程系博士蒋成杰介绍道。在智慧农业领域，轻薄的热缩电路可贴附在果蔬表面，实时监测储运过程中的温湿度变化，保障果蔬的新鲜品质；在航空航天领域，该技术能为飞机机翼定制一体化加热电路，实现高效除冰，提升飞行安全性；在智慧医疗领域，可制作智能绷带，为患者提供舒适且精准的健康监测服务。

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