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新博会丨能自动修复的车漆,感知湿度自动散热的衣服,“气动肌肉”驱动的机器人……AI与智能材料深度融合,共绘多领域变革新图景

来源:冰城+客户端 2025-08-30

人工智能引领的科技革命浪潮已现端倪,而人工智能如何与最前沿的材料科技深度融合?透过本届新材料博览会我们能窥探未来。

8月30日,第七届新博会“人工智能加速未来材料技术变革圆桌对话会”现场,中国科学院院士及国内知名高校专家和名企高管带来的主题分享,以丰富的案例和前沿理念,生动展现了人工智能与新材料技术深度融合的成果,勾勒出未来智慧材料赋能多领域发展的变革新图景。

变形材料破解产业痛点,AI赋予精准调控能力

专家学者分享中以多款实物案例开篇。由某科研团队研发的可变形打印材料——从光控即可张开的“蜻蜓”模型,到加热后能改变形状的“鸟巢”结构……这类材料可通过热、电、磁等多种方式实现形态变化,而AI技术的融入,让变形的时机、幅度和模式实现精准调控,打破了传统材料的功能局限。

在医疗领域,AI辅助研发的智能变形材料展现出突破性价值。一款可降解血管支架植入人体后,可在AI调控下自主撑开并变硬支撑血管,完成使命后被人体吸收,解决了传统金属支架无法降解的难题;由科研机构与我省医疗机构合作研发的骨缺损修复材料、针对先天性心脏病的可吸收心脏封堵器,均通过AI优化材料降解速率与变形强度,兼顾治疗效果与人体相容性。这些AI赋能的新材料都为未来医疗技术的迭代奠定了基础。

在工业领域,智能可变形新材料正重塑生产逻辑。借助AI调控实现变形变细,可以轻松取出传统方法难以剥离的气瓶模具;在电力设施维护中,绝缘变形物件可以在AI控制下精准包裹断线处,实现不断电维修;在石油井下管道修复时,细管材料先变细植入,再经AI温控加热变粗撑开漏点的技术,目前已在部分油田中落地应用。

“智慧材料”引领,AI赋予材料“自主决策”能力

“智能的核心是驱动,智慧的关键是自主决策。”专家学者们分享了“智慧材料”创新概念,强调这类融合AI的新材料不再是被动响应,而是能通过感知环境变化实现自主“思考”与行动。

早在2018年,哈工大科研团队就提出了AI与材料深度融合的理念。如今,这一理念已转化为多项成果:可修复驱动装置与脑机接口结合,可制成高端智能装备;通过捕捉眼部生物信号,可实现“用眼控材料”——眼睛上下看、眨眼两次,AI就能精准解读信号并控制材料动作。在汽车制造领域,科研团队与国内外知名汽车品牌合作,研发出自修复材料能让汽车划痕自动修复。

此外,AI与新材料的融合还催生了软体机器人新方向。目前,科研人员已经研发出了一种机器人,其无需电机,单靠“气动肌肉”驱动,在AI控制下能抛球、抓物且不损伤物体,未来有望通过材料组合实现人形机器人面部的表情模拟,推动人形机器人向更智能、更柔性方向发展。

跨赛道融合加速,催生新产业新机遇

“材料是技术创新的基础,而AI与新材料的深度融合,正为多个领域打开新空间。”专家学者们分享了航空领域的实践。美国NASA与欧盟的研究显示,AI控制飞机机翼变形可节省8%~10%燃油。科研人员聚焦飞机后缘小幅度变形技术,该技术能让飞机机翼局部根据起降与巡航场景切换直弯状态,兼顾省油与性能;在无人机领域,AI与新材料赋能的可变形无人机能灵活穿梭窗户,通过AI调整体积适应不同环境。

在消费领域,智慧材料的应用同样充满想象:日本研发的湿度敏感衣服,可在AI感知下随出汗状态自动“张开”散热;看似普通的“桥形”玩具,经AI温控加热后能展开变形。

专家学者们表示,未来,新材料还将应用于精准药物定点释放、船舶与汽车的自修复预警也将变成现实。

“唯有变化才是永恒的。”这句源自西方的名言,如今生动地诠释了AI与智慧材料的未来。如今,新材料、新结构、新装备在AI赋能下,正催生新赛道、新产品、新应用。本届新博会上的分享,不仅展现了“材料+AI”的硬核实力,也让业界看到二者协同创新为产业变革带来的无限可能。

哈尔滨日报记者 霍亮 文/摄

编辑:胡英男