近日,浙大宁波理工学院材料科学与工程学院闫红强教授、方征平教授团队在中文核心期刊《高分子通报》2026年第3期上,以封面文章形式发表了题为《具身智能高分子材料》的综述论文。该文系统梳理了高分子材料在具身智能领域的最新前沿进展,深入阐释了“材料即智能体”的核心理念,为发展新一代高适应性智能系统提供了重要的科学基础与材料支撑。

文章指出,第四次工业革命浪潮中,智能材料与具身智能正成为引领未来的核心驱动力。具身智能材料是指具备感知、计算、驱动和自适应等功能,能够感知环境并自主响应的新型材料系统。高分子材料因其独特的可设计性、柔性和响应性,成为实现“智能体即材料”目标的理想载体。
论文围绕“材料即智能体”的核心理念,从七个维度全面阐述了高分子材料的智能化发展及其关键作用:
1. 基体材料:如聚醚醚酮(PEEK)、聚酰胺(PA)等高性能工程塑料,因其轻质高强、耐久的特性,已成为机器人关节、面罩等结构件的核心材料,有效提升了机器人的运动性能与耐用性。
2. 感知系统材料:导电高分子、离子凝胶等材料可用于制备柔性传感器,赋予智能体类似皮肤的触觉、应变感知能力,实现对人体生理活动、关节运动的高精度监测。
3. 驱动与运动控制材料:形状记忆高分子、液晶弹性体、电活性聚合物等能在热、光、电等刺激下产生形变或运动,精准模拟生物肌肉功能,为软体机器人、微型驱动器提供动力源泉。
4. 自修复与适应性材料:基于动态共价键或非共价键的可逆聚合物,使材料在受损后能像生物组织一样自我修复,极大提升了智能设备在复杂环境下的可靠性与寿命。
5. 能量收集与存储材料:摩擦电纳米发电机、柔性超级电容器等器件,能帮助智能体从环境中收集机械能并存储,实现能源自给自足,是机器人长期自主运行的关键。
6. 环境交互与伪装材料:变色高分子、超疏水材料等能根据温度、光线等环境刺激改变颜色或特性,实现动态伪装、自清洁、防冰防腐等功能,增强智能体的环境适应性与隐蔽性。
7. 生物-高分子融合驱动材料:将生物分子(如蛋白质、ATP合酶)与高分子材料结合,创造出新型驱动系统,为仿生机器设计和生物相容性设备提供了新思路。
文章强调,高分子材料的智能化发展正为具身智能提供关键的物质基础与技术支撑。国内产业界也已积极跟进,如金发科技等企业已开发出应用于机器人领域的PEEK、PA66等高性能工程塑料产品。
该综述论文的第一作者为浙大宁波理工学院材料科学与工程学院教学副院长闫红强教授,通信联系人为该学院院长方征平教授。方征平教授长期从事高分子复合材料研究,入选全球前2%顶尖科学家榜单,其团队在高分子科学领域积累了深厚的研究基础。