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从柔性电子商业化,看聚合物发泡材料的三条新赛道

2026-8-8 11:30| 发布者: editor| 查看: 51| 评论: 0|原作者: 代小佩(科技日报记者);冯雪教授(清华柔电院);黄永刚院士(西北大学)

摘要: 2026年8月第七届国际柔性电子技术大会上,浙江清华柔电院明确柔性电子已迈向商业化。本文从形状记忆聚合物+4D打印、可穿戴柔性电子、可降解生物医学三大方向出发,系统拆解聚合物发泡材料的三条新赛道(4D打印SMP发泡、可穿戴无感封装、生物医学发泡),并梳理嘉兴东方柔谷产业先导区对PU/PI/PLA/TPU等发泡品类的需求拉动。

从柔性电子商业化,看聚合物发泡材料的三条新赛道

2026年8月5-6日,第七届国际柔性电子技术大会(ICFE 2026)在浙江嘉兴召开。本文综合"清华柔电"公众号及《科技日报》8月7日报道,提取其中与聚合物发泡材料直接相关的产业信号,为泡塑行业从业者拆解三条值得关注的应用赛道。来源:清华柔电公众号、科技日报 | 2026-08-08

一、行业拐点信号:黄永刚院士定调"柔性电子已真正迈向商业化"

在大会主旨报告中,中国科学院外籍院士、美国西北大学教授黄永刚明确判断:"柔性电子技术绝非停留在科学概念或实验室阶段,它已真正迈向商业化,是一项切实落地的尖端科技。"

这一表态并非孤立——同期浙江清华柔性电子技术研究院(柔电院)的全链条制造能力落地,给出了产业化答卷:

  • 已建成国内领先的柔性集成器件制造中试平台,占地约 10 万 m2,配备 600 余台套高端设备,全球开放;
  • 攻克柔性晶体管-柔性芯片-柔性电路跨层级设计理论,以及 2.5D/3D 先进柔性封装技术;
  • 具备柔性传感器、柔性芯片、柔性电路的全链条规模化制造能力;
  • 近三年累计服务企业百余家,技术交易额突破千万元;
  • 已研制"完全无感、可反复弯折、可机洗"柔性可穿戴电子,及高灵敏度触觉传感器阵列;
  • "十五五"期间将建设南湖柔性电子未来产业先导区,打造"东方柔谷"。

对泡塑行业的意义:柔性电子要从实验室走向规模化制造,离不开高分子/聚合物材料——其中发泡材料将承担缓冲、衬底、封装、生物相容载体等多个关键角色。下文拆解三条与发泡材料直接相关的产业赛道。

二、赛道一:4D 打印形状记忆聚合物发泡 —— "天问一号"和心血管支架同根同源

2.1 大会上展示了什么

会上展示的形状记忆聚合物(SMP)及 4D 打印技术,不仅助力"天问一号"火星探测,还在可降解心血管支架等生物医学领域展现出巨大潜力。

2.2 与发泡材料的关联

形状记忆聚合物(SMP)与发泡技术的结合,是近年高分子材料研究的活跃方向:

关键工艺行业意义
化学发泡 + 交联网络设计调控 Tg/Tm,决定形状回复温度与触发条件
超临界 CO? 发泡制备纳米/微米泡孔结构,赋予形状记忆形变空间
辐射交联提升形变回复率与疲劳寿命
生物相容配方(PCL、PLGA、PEG 基)进入可植入医疗器械通道

泡塑网视角:4D 打印+发泡的产业化窗口期已经打开——心血管支架、人体植入器械、航天可展开结构、土木工程自修复材料,这四个方向都有明确订单与法规通道。泡塑企业如有 SMP 原料或发泡工艺积累,建议重点跟踪柔电院"柔性集成器件制造中试平台"的合作机会。

三、赛道二:可穿戴柔性电子的"无感"封装 —— 发泡缓冲层与皮肤界面材料

3.1 大会上展示了什么

柔电院研制的"完全无感、可反复弯折、可机洗"柔性可穿戴电子,开发出高灵敏度触觉传感器阵列,让机器人能精准操控软体易损物品。

配合建成的全球最大工业具身智能数据平台(年采集高质量数据已达 3.4 万小时),柔电院正在构建"感知-数据-算法"闭环。

3.2 与发泡材料的关联

"无感可穿戴"的核心难点在皮肤-器件界面,需要一层极薄、极软、透气、可吸收汗液/应力的中间层——这正是聚合物开孔发泡材料的强项:

应用部位候选发泡材料关键性能要求
皮肤接触层PU 开孔发泡、TPU 发泡透气透湿、低刺激、模量贴近皮肤(< 100 kPa)
应力缓冲层EVA / PE 发泡、硅胶发泡高能量吸收、长期压缩回弹
传感器衬底PI 发泡、聚酰亚胺气凝胶耐高温(回流焊)、低介电、可图案化
防水透气层ePTFE 膨化膜、发泡 PTFE孔径可控(> 0.1 μm 防液态水,< 5 μm 透气)

泡塑网视角:可穿戴不是单一器件,而是"材料堆叠系统"。发泡企业如果能提供:

  • 厚度 < 200 μm 的开孔发泡卷材
  • 低模量 PU/TPU 配方(贴合人体曲线)
  • 与电子模组复合的层压工艺
  • 透气透湿的可靠测试数据

将直接进入柔电院、华为、维信诺的供应链视野。

四、赛道三:可降解生物医学发泡材料 —— 心血管支架、组织工程、靶向给药

4.1 大会上展示了什么

会上展示了三类典型生物医学应用:

1. 可生物吸收柔性电子器件 —— 超薄贴片贴在皮肤上监测汗液,任务完成后随生理代谢自然降解,"为生物电子药物和微创监测提供了颠覆性方案";

2. 百微米级微型机器人 —— 集成计算与感知能力,有望应用于靶向给药和微创手术

3. 可降解心血管支架 —— 由形状记忆聚合物 4D 打印制成。

4.2 与发泡材料的关联

这三个应用场景都对生物医学级发泡材料提出了强需求:

应用关键发泡技术行业壁垒
可降解皮肤贴片静电纺丝 + 发泡结合、PLLA/PCL 发泡降解周期可控(3-30 天)、载药缓释
微型机器人载体多孔支架发泡、梯度泡孔结构泡孔连通性、孔隙率 > 80%、可载酶/磁性粒子
心血管支架4D 打印 SMP 发泡径向支撑力、降解周期 6-24 个月、生物相容性认证

泡塑网视角:生物医学发泡的门槛是GMP 车间、医疗器械注册证(NMPA/FDA)、长期动物实验数据——这三件事对绝大多数中小泡塑企业是难以独立完成的。可行的切入路径

  • 与医疗器械企业建立 OEM/ODM 合作,承接发泡成型环节
  • 与浙江清华柔电院、华南理工、北航等高校建立联合实验室
  • 优先切入非植入级(外用贴片、监测贴片),积累经验后再进入植入级

五、产业地图:嘉兴南湖的"东方柔谷"将拉动哪些发泡品类?

冯雪教授在大会上明确:"'十五五'期间,柔电院将紧抓南湖柔性电子未来产业先导区建设的关键机遇,力争将南湖打造成为全国柔性电子技术创新策源地和产业高地,打造'东方柔谷'新名片。"

配合华为、维信诺等龙头企业在产业链圆桌论坛上的表态,可以预见未来 3-5 年内嘉兴周边将形成:

  • 聚酰亚胺(PI)发泡及气凝胶 —— 用于柔性衬底、隔热封装
  • 聚氨酯(PU)/TPU 开孔发泡 —— 用于可穿戴界面层、柔性传感器基材
  • 生物可降解聚合物发泡(PCL、PLGA、PLA) —— 用于医疗植入器械
  • 硅橡胶/有机硅发泡 —— 用于耐高温密封、医用器件
  • EVA/PE 化学交联发泡 —— 用于缓冲层、运动穿戴

泡塑企业建议关注

1. 浙江清华柔性电子技术研究院中试平台(600+ 设备,全球开放)的工艺协作通道

2. 嘉兴南湖、长三角周边的新材料园区招商政策

3. 配套华为、维信诺、京东方、宁德时代等下游龙头的发泡供应链机会

六、结语

柔性电子的"商业化"不是一句口号,而是材料、设备、工艺、测试、合规的全链条成熟。对泡塑行业而言,这意味着:

过去的"包装+缓冲"两个传统应用之外,发泡材料正在打开生物医学、柔性电子、航天航空、智能穿戴等高附加值场景。这是一场从"按立方米卖"到"按克卖"的产业升级。

无论你是原料企业(PU/PE/PI/PLA)、制品企业(卷材/片材/异形件)还是设备企业(超临界发泡/辐射交联/4D 打印),都可以在"东方柔谷"以及全国多个柔性电子先导区找到切入点。

现在,正是泡塑企业进入柔性电子供应链的最佳窗口期。


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