纵不雅东谈主类文静发展史，材料科学的每一次要紧冲破王人推进了社会分娩力的超过式发展。跟着东谈主工智能时间的到来kaiyun，材料科学也有望迎来又一次飞跃的契机。

9月19日上昼，在深圳立异发展谈判院“科技立异院士讲授厅”行径上，中国科学院院士、哈尔滨工业大学将来本事学院院长冷劲松，围绕“具身智能：智能材料与东谈主工智能”主题作了专题共享。

在冷劲松看来，智能材料已成为新材料领域的前沿主见，而它与东谈主工智能深度交融所造成的“聪慧材料”，更将长远影响东谈主类社会的将来。

智能材料：能感知、会反应、可变化

什么是智能材料（Smart Materials）？

冷劲松回溯了这一见识的发展进程。1989年，日本科学家初度提倡智能材料的见识——约略感知环境变化、作出判断、实施教导的新式材料。在他看来，东谈主类自身便是最极致的智能材料系统：“东谈主体领有看成传感器的皮肤神经、看成运转器的肌肉组织、看成撑持结构的骨骼，致使具备自我建造才调(伤口愈合)。”

冷劲松以“能否主动变化”看成折柳传统材料与智能材料的要害圭臬，“能随外界刺激改变体式、软硬、花式、功能的，才称得上智能材料”。这类材料时时具备感知、运转与信息处治一体化的特征，不消传统机械或电机结构，仅通过电、磁、光、热、溶液pH值等外界要求即可触发反应。

当今学界共鸣：与传统“静的”材料不同，智能材料是一类约略“动的”材料，主要包括体式缅思团员物偏激复合材料、电致活性团员物偏激复合材料、体式缅思合金、压电材料及电/磁流变材料等。智能材料具备主动可控变形、变性能和变功能等特色，可为航天航空、生物医疗、增材制造和柔性电子等领域带来变革性和颠覆性的立异。

讲授中，冷劲松系统梳理了至少二十类智能材料偏激典型应用：

压电材料：可完好意思电能与机械能相互曲折，用于振动甘休、精密运转；

体式缅思合金：如心血管支架，加热后伸开撑持血管；

磁致伸缩材料：用于超声换能器与微位移安装；

电流变/磁流变材料：可通过电场/磁场改变黏度，应用于汽车自相宜减震器等；

介电弹性体：通电可发生大形变，用于软体机器东谈主仿真畅通；

光致变色材料：如波音787舷窗、变色眼镜；

力致变色材料：通过花式变化可视化应力漫步，用于结构监测；

自建造材料：如自愈合汽车保障杠；

体式缅思团员物：可假想反应温度、光、溶液等不同刺激；

柔性太阳能电板帆板：应用于低轨卫星动力系统；

4D打印结构：随时辰或环境改变形态与功能；

东谈主工肌肉材料：用于仿祈望器东谈主面部方式甘休；

传感型纤维：如汗孔自相宜调温服装；

变刚度结构：用于可伸开帐篷、救急梯；

智能窗体系：完好意思自动调光、透气与图案变化；

液态透镜：通过编削折射率完好意思光学变焦，可用于智高东谈主机；

变形模具与管谈：用于复合材料成型及石油井下建造；

防伪标记材料：如热触发三维码、智能瓶塞；

食等级变形材料：如遇水自成型意面、巧克力；

脑机接话柄施材料：通过生物电信号甘休假肢或外围征战。

这些材料已在航天航空、医疗健康、智能制造、动力电力、建筑家居等领域展现出广袤应用出路。

AI赋能，让材料“活”起来

东谈主工智能本事为智能材料的蝶变提供了可能。

冷劲松先容，在智能材料的基础上，中国初度提倡了“聪慧材料（Wise Materials）”的见识。通过对智能材料进行东谈主工智能检修和学习，聪慧材料约略完好意思“类人命”自主有揣测打算与反应，具有强糊口、强相宜、强自主、自孕育等秉性。

冷劲松说，聪慧材料约略感知外部环境并提真金不怕火有用信息，通过设置深度学习模子进行会通和判断，从而自主作出相应的有揣测打算和行径。这种“智能材料+东谈主工智能+类人命秉性”的高度集成，不仅约略感知、反应、变形和建造，更具备自有揣测打算、自相宜致使自孕育才调。

冷劲松展示了聪慧材料的多个前瞻应用，如通过肌电信号甘休智能材料假肢完成抓捏动作；行使眼球畅通电信号运转可变焦距透镜；连合脑机接口，以“意念”操控材料实施喝咖啡等复杂任务。这类系统正迟缓敷生息物与非生物的界限，向着具有环境强硬、自主反应才调的“类人命材料”演进。

“现时的具身智能系统强调感知、有揣测打算与甘休，但实施仍依赖传统电机与机械结构。”冷劲松说，“若将实施层替换为智能材料，完好意思‘机体智能’，就有望实在走向‘身智交融’。”

聪慧材料塑造明日寰宇

基于聪慧材料的聪慧结构与系统，将赋予高端装备“环境感知、自主有揣测打算、自主实施任务”三位一体的才调，引颈航天航空、生物医疗和机器东谈主等领域迈入聪慧化新时间。

把柄多家海外机构估量，到2030年，全球智能材料商场范围最高有望达到2500亿好意思元。在冷劲松看来，跟着AI、脑科学、生物本事的交叉交融，聪慧材料将长远重塑多个产业面庞：

在医疗领域，可降解个性化支架、靶向药物运输系统、组织再生支架等，将完好意思更精确、更东谈主性化的调治；

在动力领域，柔性光伏发电安装、海潮发电材料、智能电网监测系统，可助力绿色动力转型；

在普通生活中，自相宜家居、智能衣着、个性化玩物、食物加工等新形态产物，将大幅提高生活品性与酷爱酷爱性；

在安全驻扎方面，激流救急樊篱、变形解救征战、结构健康监测系统，可为城市与人人提供更强保障。

冷劲松坦言，当今，中国在基础谈判与部分顶端领域（如航天柔性电板板）已海外当先，但在虚耗品转动、产业生态建设上仍与阐发国度存在差距。“材料是基础，但要与末端应用简略连合。咱们需要更多跨学科融合，联动企业加速产物化要领。”

在讲授斥逐，冷劲松援用古希腊玄学家赫拉克利特的经典名言——“寰宇上唯独不变的是变化自己”，来抒发他对聪慧材料的赤忱颂扬。

“材料要是能变化，约略相宜环境，变成你需要的花式、体式、软硬、大小、功能，细目比不变好。”冷劲松说，变比不变好，这恰是智能乃至聪慧材料的骨子魔力。

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秦新安

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