刘明杰,北航教授,第八届科学探索奖 2026 年 8 月公布获奖名单时上榜,方向是仿生功能高分子复合材料,面向软体机器人、可穿戴设备、防护材料领域北京日报网。
传统硬质机器人依靠金属、刚性塑料,很难适应人体、不规则复杂环境;软体机器人、可穿戴医疗器件,需要材料同时兼具高弹性、强韧性、抗撕裂、耐磨损,很多高性能弹性材料依赖海外配方,制约国内柔性装备发展。刘明杰从自然界寻找灵感,模仿生物组织的多相协同结构,提出全新高分子网络设计理念。 高分子材料配方调试极其繁琐,单体配比、交联条件、温度时间微小变化,都会让力学性能天差地别。他带领团队搭建材料合成平台,上百次调整组分,构筑有序网络结构,开发出一批在极端拉伸、摩擦、腐蚀环境下依然稳定的弹性复合膜。这类新材料可以用来制作软体机器人抓手、柔性传感皮肤、防污减阻涂层。不同于很多只在实验室展示的样品,刘明杰主动和工程团队合作,推动材料向实际器件转化,测试材料在机器人抓取、人体穿戴场景的真实表现。
仿生材料是连接化学、力学、机器人工程的交叉方向。刘明杰的探索告诉我们,新材料是高端装备的地基,很多酷炫机器人背后,瓶颈卡在不起眼的高分子薄膜上。做材料科研,需要足够耐心去忍受漫长的合成与测试,既要理解微观分子如何排列,也要考虑宏观器件能不能落地。持续深耕材料基础创新,才能让国产柔性装备拥有自主可控的 “皮肉”。