问题——随着智能终端、可穿戴设备、医疗器械与机器人等产业加速发展，电子系统正从“平板化”走向“立体化”，对电路球面、弧面、褶皱面等复杂曲面上的稳定集成提出更高要求。在人工关节、智能头盔、汽车弧形触控面板等场景中，电路既要贴合紧密，又要保证导电可靠、信号稳定和批量良率。但在实际贴附过程中，电路往往面临拉伸与压缩不均、局部应力集中、线路断裂以及材料界面失配等问题，成为柔性电子继续落地的关键阻碍。 原因——业内常见方案多依赖复杂的转移工艺、专用弹性材料或多步骤微纳加工：一上工艺窗口窄、成本高，对设备与环境要求严；另一方面，传统金属导体在大形变下容易产生疲劳裂纹，导致电阻上升、噪声增大甚至失效。更重要的是，要在三维曲面上实现“可预测的变形与定位”，需要材料、结构设计与制造过程紧密协同，否则难以同时兼顾精度与可靠性。 影响——针对上述瓶颈，天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室黄显、国瑞团队与清华大学深圳国际研究生院汪鸿章团队合作，提出基于液态金属电路与热塑性薄膜的“热缩制备策略”。其思路是先在平面上完成电路制造，再利用薄膜受热收缩实现整体贴合成形。相比在曲面上直接加工，该策略有望降低三维制造难度，让电路在不同材质、不同曲率载体上实现更一致的共形集成。研究显示，经约70摄氏度温水或热风处理后，电路可沿预先设计的变形路径自适应贴合多种不规则表面，拓展了柔性电子的应用空间。 对策——在材料选择上，团队采用常见热塑性薄膜作为基底，利用其受热收缩特性实现对复杂形体的紧密包覆；为避免收缩过程中导体断裂，研究人员引入高导电、具流动性的半液态金属材料，并通过自主打印在平面薄膜上构建电路图形。两者在机理上形成互补：薄膜提供可控的整体收缩驱动力与贴合能力，液态金属在形变中通过流动与重构分散应力，从而提升导通稳定性与结构完整性。同时，“先设计变形蓝图、再触发热缩贴合”的流程，也为电路布局、传感阵列定位与系统级集成提供了更可计算、更便于迭代的工程路径。 前景——从应用端看，具身智能与人机交互对触觉、压力、温度等多模态感知需求持续增长，“电子皮肤”类器件需要在关节、指端、头部等高曲率部位长期贴合并承受反复运动。研究团队已基于该技术为机器人手臂、头部定制触觉传感器阵列，并开发集成压力与温度传感功能的“智能手套”，使机器人能够通过接触获取物体信息，显示出在精细操作、辅助分拣与安全协作等方向的应用潜力。面向更广泛的产业化场景，该技术若能在一致性、可靠性验证与规模化制造上完善，有望推动柔性传感、智能可穿戴、车载交互与康复医疗等领域出现新的产品形态。同时，围绕长期耐久、环境适应性、封装与标准体系等问题，仍需产学研持续协同，推动技术从实验室走向工程应用。
这项研究展示了我国科研团队在有关前沿方向的探索与突破。研究人员以应用需求为牵引，将材料与制造方法结合，提出了更贴近工程落地的三维共形集成思路，为柔性电子的拓展应用提供了新的技术路径。随着后续在可靠性评估与规模化制造上的更推进，该技术有望在智能制造、人工智能、医疗健康等领域带来更多实际应用，助力相关产业升级与高质量发展。