宾夕法尼亚州立大学研究团队在可穿戴电子产品领域取得新进展，开发出一种可扩展、多功能的无线联网电子系统设计与制造方法。这种方法以热缩片为基底，通过印刷液态金属图案，让电子系统能更好贴合人体或家居用品等三维表面，为健康监测与家庭自动化带来新可能，如可监测并纠正不良坐姿的智能躺椅。相关成果发表在《科学进展》(Science Advances)上。

团队负责人程焕宇介绍，此方法成本低，能制造可定制、可变形且可联网的电子产品，有望推动此类设备广泛应用。他指出，当前领域难题在于制造易于定制、可应用于自由曲面且能无线通信的设备，而新方法解决了这一问题。合著者袁阳波提到，现有可穿戴、联网电子产品生产方法复杂，限制了可扩展性与成本效益，新方法则更具优势。

为将电路应用到聚合物上，团队克服诸多挑战。传统金属价格贵且刚性过强，无法承受收缩过程。团队曾将液态金属用于可拉伸结构，此次看到反向应用潜力。他们与史菲菲教授合作，在充满氩气的玻璃箱内实验，观察液态金属流动情况。通过超声波处理和化学物质对液态金属液滴封装分散，增强粘附性和导电性，还对塑料薄片等离子体处理促进氢键形成。经测试，粘合力提高20%。

研究团队通过印刷黑色油墨制作电路，利用近红外光引导热量收缩材料成目标形状。他们还制造出更紧凑天线，降低制造成本，展现出改造智能家居的潜力。作为概念验证，团队开发出内置微型加速度计的可穿戴戒指，能捕捉并传输手势动作。

程焕宇表示，团队已考虑下一步计划，未来将与宾夕法尼亚州立大学工程学院和医学院研究人员合作，改进天线设计，探索生物医学应用，制造定制低成本患者监测设备。

更多信息： Yangbo Yuan 等人，《自由曲面和自由曲面上的三维缩小电子器件》，《科学进展》 (2025)。期刊信息： 《科学进展》