在可穿戴设备的曲面屏幕、医疗器械的复杂表面、家用电器的不规则外壳，乃至飞机机翼、机器人关节与建筑结构表皮等各类三维曲面上，制造高性能柔性电路一直面临诸多挑战，例如共形贴合困难、精度控制复杂、材料适配性差、长期可靠性不足，并且常伴随电路易断裂、信号不稳定、制造良率偏低、规模化生产困难等一系列问题。

近日，清华大学深圳国际研究生院助理教授汪鸿章与天津大学教授黄显、副研究员国瑞合作提出一项创新技术，将看似科幻的场景变成“现实”——只需像使用“热缩保鲜膜”一样，用热风轻吹，复杂精密的电子电路便可严丝合缝地贴附于任意形状的物体表面。相关研究成果发表于《自然—电子学》。

这种基于自适应基底的新型共形电子器件制备策略，可实现平面电路向三维曲面的高效、精准转化，为自适应共形电子器件从实验室走向规模化应用提供了切实可行的新路径。

热塑性薄膜在生产过程中经高温拉伸后冷却定型，当再次加热至57.0-70.6℃的变形温度区间时，内部储存的应力会驱动薄膜收缩，从而紧密贴合目标物体表面。

研究人员对提出的热收缩方法开展通用性验证。研究团队供图

研究人员以此为灵感，在热塑性薄膜上制备出电路，通过加热即可将所需电路固定在目标曲面上。为解决电路在收缩过程中的稳定性问题，研究团队在液态金属共晶镓铟合金中混入镀银铜颗粒制成半液态金属，使其导电性更强、流动性大幅降低，既能承受剧烈收缩变形，又能避免流动导致的电路失效。结合聚丙烯酸酯压敏胶的选择性粘附作用，其可在热塑性薄膜上绘制精度为100微米的电路图案。

此外，研究团队建立了热塑性薄膜变形预测模型，能够根据目标三维曲面的形态，精准设计初始平面电路图案，确保收缩后形成排布合理的功能电路。这种“预设计-热收缩”的流程，既简化了制造工艺，又保证了器件精度。

研究团队进一步制备出了多种形状自适应电子器件，在模型飞机机翼表面的共形除冰系统、船舶表面制备的共形太阳能阵列、水果运输储存需要的温湿度传感电路，以及可穿戴脉搏波传感器等一系列场景展开应用，充分验证了该器件在不同场景下的稳定性与适配性，在航空航天、智能传感、医疗健康等领域应用前景广阔。

研究人员介绍，该策略无需复杂工艺即可实现平面电路到三维曲面的高效转化，所制备的器件兼具高耐用性与广泛适配性，且制造成本低、操作流程简便。这项技术不仅为可穿戴电子、智能传感等领域提供了新的制造范式，更可能在“万物互联”背景下推动普通物体向智能设备的低成本转型。未来，研究团队将进一步优化印刷工艺以提升电路精度，并开发适用于大型结构件的均匀加热设备，从而拓展该技术的应用范围。

相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41928-025-01528-6