冷劲松院士讲解智能材料：在具身智能领域有很大机会

9月19日，中国科学院院士、哈尔滨工业大学未来技术学院院长冷劲松在深圳创新发展研究院报告厅就智能材料的研究和应用进行分享，认为现在智能材料的市场机会已经逐步出现，在具身智能等领域将有很大机会，按照海外研究机构预测，智能材料的市场规模将达1700—2500亿美元。

谈及人工智能与智能材料的融合，冷劲松院士提出 “具身智能补位” 观点：当前具身智能多聚焦感知、决策、控制，却忽视了 “执行层”，而智能材料正是理想的执行载体，如柔性机器人灵巧手，无需百余个电机（成本降60%以上），靠智能材料形变即可实现抓握，虽精度暂不及电机，但在助老、食品搬运等场景已可应用。团队还尝试用AI设计智能材料，通过算法优化组分，缩短新材料研发周期30%以上。

他认为，因为能源成本高，未来具身智能的很多部分都用智能材料替代，核心道理是智能材料能够变化、变形的材料。他表示，在具身智能领域，柔性皮肤因为感知而重要，机械手、软体手、软体臂需要软硬适当，也是智能材料研发的大方向。智能皮肤需兼顾感知（压力、触觉）与自修复，未来还可赋能元宇宙触觉交互。

他认为，未来的机器人不应是冰冷的金属与电机的简单组合，而应具备可感知环境、自主变形，甚至自我修复的智能“皮肤”与“肌肉”。现有技术可以通过采集人体肌肉信号控制机械假手动作，但这仍属于机械式的指令-执行模式，若执行机构替换成智能材料，通过对智能材料进行AI训练和学习，实现类生命自主决策与响应。在人形机器人领域，从智能到智慧将赋予机器人自主学习、自然交互和人机协作等强自主能力，细腻呈现姿态、动作、面部表情、眼神交流等人体行为，构筑人机共融的智能社会。

对于行业前景，冷劲松院士引用国际预测数据：2030年全球智能材料市场规模将达1700亿—2500亿美元。中国在形状记忆聚合物、柔性航天材料等领域已跻身国际前列（相关论文数量全球第一），但在产品化上仍需追赶，日本已推出湿度感应变色服装，德国建立智能系统研究所整合材料与结构，“中国需加强产学研协同，提升资本对技术失败的容忍度，让‘耐心资本’助力基础研究走向产业化”。

冷劲松院士表示，智能材料是可以“动”的材料，超越了传统材料的适应能力差、响应性有限等缺点，正在改变人们的生活方式。例如，在“天问一号”火星探测任务中，其团队基于自主研发的智能材料，成功实现了五星红旗的动态可控展开，展现出智能材料在极端条件下的可靠性能。

在生物医学领域， 冷劲松院士重点介绍了4D打印血管支架，4D打印是将“时间维度”引入3D打印的结构中，4D打印血管支架植入后可发生主动变形，不仅能够实现非接触驱动，还可在植入体内1—2年后实现可控降解。

在新能源电池领域，传统电池管理系统结构复杂，尤其在新能源汽车中，电芯在高温条件下缺乏快速有效的断电保护机制，存在热失控甚至引发爆炸的风险。 冷劲松院士展示了如何利用智能材料，在电池温度异常升高时实现主动、快速断电，从而显著提升电池的安全性和可靠性。