近日,哈尔滨工业大学科研团队在智能材料与机械超材料领域取得重大原创突破,成功研发 “感忆智构 —— 具有简化形状记忆效应的智能环境感知系统及无源执行器”。该成果彻底摆脱传统形状记忆技术对复杂材料化学调控、繁琐热‑力编程的依赖,仅靠结构‑材料协同设计,就实现了稳定、可重复、无回弹的简化形状记忆效应,为微型无源执行、环境感知、智能装备等领域提供了颠覆性技术方案。

形状记忆功能是智能结构的核心能力,但传统技术一直受困于材料体系复杂、编程流程繁琐、响应速度慢、易回弹等痛点。哈工大团队立足国际前沿,另辟蹊径,将多稳态剪纸超材料与环境敏感材料深度融合,构建出以结构稳定性转变为核心的全新形状记忆机制。形态只需一次机械加载即可完成 “编程”,环境刺激(温度、湿度等)就能自动触发 “恢复”,真正做到结构即感知、结构即执行、结构即记忆。

目前,该系统已实现一维 / 二维 / 三维可展开结构、可变刚度结构、多形状记忆、无源位移 / 压力传感器、高温预警器、微型投掷器、智能机械手等十余种功能,全程无需电机、电池、电路与控制单元,在极端环境、微型空间、高可靠性场景中优势显著。

团队已形成坚实的科研与专利壁垒:授权发明专利 2 项、受理 4 项,在《Advanced Materials》《Materials Today》等国际顶刊发表高水平论文 20 余篇,成果多次在国际力学大会等顶级学术会议报告。项目由马力教授、王兵教授等权威专家指导,全博士团队深耕结构设计与功能集成,理论创新与工程实现同步领跑。

业内评价指出,“感忆智构” 不是对现有技术的改良,而是从底层原理重构形状记忆超材料设计逻辑,填补了 “结构主导型形状记忆” 的国际空白,在航空航天、智能传感、医疗微创、应急防护等领域具备广阔转化前景。
未来,团队将继续推进模块化、标准化、微型化研发,加快成果从实验室走向工程应用,让中国原创智能结构技术服务国家战略与产业升级。