精密电路可化身“热缩保鲜膜”包裹万物
2026年01月15日09:08 | 来源:科技日报
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科技日报天津1月14日电 (记者陈曦 通讯员梁绍楠)记者14日从天津大学获悉,该校精密测试技术及仪器全国重点实验室黄显、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”,使复杂精密的电子电路能像热缩保鲜膜一样,在热风作用下紧密贴合于任意形状的物体表面。该研究让高性能电子器件从“平面”走向“立体”成为可能。相关成果于近期发表在国际期刊《自然·电子学》上。
一直以来,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,常规的贴附方法又难以应对复杂的凹凸表面。研究团队创新性地采用常见的热塑性薄膜为基底,此材料遇热收缩,可紧密包裹物体。为解决普通金属在收缩中易断裂的问题,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,团队通过仿真技术预先计算形变,使得平面电路在约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,即使经过5000次反复弯折或扭转,该电路导电性能依然保持稳定。
“这种高效、低成本的触觉解决方案,有望推动智能机器人融入日常生活。”论文第一作者、天津大学感知科学与工程系博士蒋成杰介绍。不仅如此,该技术的应用潜力正向更广阔的产业场景延伸:在智慧农业领域,可将轻薄的电路贴附于果蔬表面,实时监测储运温湿度;在航空航天领域,能为飞机机翼定制一体化加热电路,实现高效除冰;在智慧医疗领域,可制作指套式脉搏传感器或智能绷带,实现舒适精准的健康监测。
(责编:杨曦、陈键)
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