导语:当人形机器人竞速步入“具身智能”时代,触觉感知成了最后一块、也是最难拼上的核心拼图。一家中国“小巨人”企业,正试图用一根直径不到十纳米的银线,打破国外技术壁垒,为冰冷的机械手赋予“温暖”的触觉。
人形机器人的核心竞争力,不仅在于运动速度和算力庞大的“AI大脑”,还有触觉感知能力。当特斯拉Optimus用一只机械手精准抓取鸡蛋时,其背后依赖的是一套复杂的分布式触觉传感网络,这正是当前整个行业亟需攻克的最大技术瓶颈。
针对这一需求,深圳市华科创智技术股份有限公司正利用关键材料——纳米银线,尝试为机器人灵巧手穿上一层灵敏的“皮肤”。作为一家以纳米银、聚酰亚胺等新材料为核心的专精特新“小巨人”企业,华科创智成功将香港科技大学的实验室技术实现产业化,构建了从材料合成、涂布、触控模组到智慧终端生产的全产业链布局,并已形成规模化生产能力。
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香港科技大学博士、华科创智常务副总裁兼CTO曾西平表示,在具身智能时代,单纯的算法进化已不足以支撑行业爆发,材料创新与硬件系统工程能力的深度整合,正在成为决定机器人性能上限与商业化胜负的关键要素。
一、“有形无感”,机器人灵巧手的触觉困局
目前,人形机器人行业面临的核心痛点在于大多数灵巧手依然处于“有形无感” 的状态。现有的灵巧手多数采用硅胶包裹机械结构的方案,虽然能通过力臂控制完成抓取动作,但本质上是 “盲目”的,它们无法实时感知接触物体的材质特性、精准位置以及细微的压力分布。
相比之下,人类手指的精密触觉是执行复杂任务的基础。人类指尖每平方厘米分布着约240个触觉感受器,整只手部拥有超过17000个受体,能够同时感应压力、温度、剪切力等多维信息。这种高度分布式的感知能力,正是灵巧手实现用筷子夹菜、精密缝纫或微创手术的必要前提。
而制约灵巧手复刻人类触觉的关键,在于核心导电材料的物理极限。传统的透明导电材料ITO(氧化铟锡)虽然性能成熟,但其易碎、不可拉伸的特性,使其难以适应灵巧手在频繁抓取操作中的弯曲折叠。
为了打破这一困局,华科创智推出了纳米银线透明导电膜。该材料直径仅为几纳米至几十纳米,其独特的线性网络结构天然具备优异的柔韧性与导电性。据曾总介绍,华科创智的纳米银线膜在保持85%以上透光率的同时,已通过超50万次的折弯测试,膜层厚度可精准控制在50-200纳米之间。通过对涂布工艺与图案化设计的改进,该材料优异的柔韧与导电特性,为同时感应压力与扭矩提供了关键基础,是帮助灵巧手构建高分辨率触觉感知的核心材料。
图片2:纳米银线在感知物体的可视化数据情况
二、比头发细千倍的银线,如何编织触觉之网?
纳米材料从实验室走向规模化应用,往往会遭遇复杂的工程化难题。为了确保技术真正落地,华科创智并未止步于材料供应商的角色,而是选择了全产业链垂直整合的策略。
华科创智自主掌控了从上游合成、纯化、墨水配制,到中游涂布工艺、图案化制造,再到下游封装保护的六大关键环节。曾总指出,纳米银线的合成只是第一步,真正的挑战在于工程化协同,“涂布的均匀度、材料的柔韧性以及在极端环境下的稳定性,每一个环节都环环相扣。我们的竞争优势,就在于通过产业链闭环解决了这些复杂的系统性问题。”
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在这种模式下,华科创智可以根据客户需求快速迭代。例如,针对灵巧手对耐用性的苛刻要求,公司在银线表面进行了纳米层修饰以增强抗拉伸性,并在墨水中引入特殊粘合剂。同时,为了进一步提升研发效率,华科创智正积极引入AI技术,尝试建立私有的材料开发模型。
“我们计划通过AI模型建立配方参数与产品性能之间的因果映射,”曾总介绍道,“该模型能根据目标性能自动推荐最优配方,并预测新材料的表现。这套未来私有化的专用系统,将成为我们在新材料研发领域的核心竞争优势。”
三、华科创智以战略纵深,落子百亿触觉感知赛道
目前华科创智的纳米银线产品全面渗透智能教育、会议商显、智能家居,并站稳折叠屏、大尺寸触控屏等高端市场。然而,对于这家从香港实验室走出的独角兽而言,扎实的当下仅是起点,华科创智的战略重心正拓展至机器人电子皮肤、星空顶、智能天幕等未来增长极,体现出其对未来十年市场格局的深远洞察与前瞻性押注。据全球市场研究机构Markets and Markets分析,全球纳米银线市场预计将从2023年的数亿美元规模,以超过30%的年复合增长率持续扩张,到2030年将成为价值数十亿美元的关键赛道。其中,柔性电子与传感器是核心驱动力。
目前,灵巧手电子皮肤已成为最具潜力的细分赛道。随着全球机器人市场的快速扩张,预计到2030年,灵巧手相关市场将达到百亿级别。与此同时,国内厂商的崛起也为国产材料提供了绝佳的窗口期。据行业数据显示,国产灵巧手市场份额增长快速,已从2020年的不足10%攀升至目前的约35%,并预计在2025年突破50%大关。柔性触觉传感器市场的同步高速增长,意味着纳米银线电子皮肤材料正站在快速商业化的临界点上。
在稳固纳米银线主流市场地位的同时,华科创智正将竞争维度转向未来,计划将成熟的纳米银线材料技术应用于尚属蓝海的领域——机器人电子皮肤,以期在新一轮产业变革中建立先发优势。目前,公司已与部分机器人企业展开深入合作,产品正处于从样品验证向小批量生产过渡的关键期。
曾总坦言,目前“下游用户还没有形成大规模需求,行业处于变革前夕。”他指出了更务实的商业化路径,割草机、商用清洁机器人等室外移动机器人可能是更快的突破口,因为这些场景对触觉感知需求迫切且市场成熟度更高。华科创智2025年的目标是在车载应用和电子皮肤领域实现显著突破,在灵巧手领域达成百万级的销售目标。在产业化前期,快速积累技术验证和客户基础,其战略价值远高于追求短期销售规模。
尽管行业大规模爆发尚需时日,但华科创智对未来充满信心。对于华科创智而言,其目标不仅是实现初步的销售落地,更重要的是在这场变革前夕,率先完成技术验证与客户生态的深度积累,从而在未来的万亿级智能终端市场中占据制高点。
结语
华科创智的价值,在于精准地在材料创新与产业需求之间架设了工程化的桥梁。该公司通过垂直整合、AI赋能与前瞻性的应用开拓,正在将看似微观的材料突破,转化为驱动具身智能时代的战略性资产。
当越来越多的灵巧手与智能传感设备集成其纳米银线膜时,华科创智扮演的将不仅是材料供应商的角色,更是推动整个机器人产业触觉感知能力迭代的关键赋能者。从技术“破局”到规模“落地”的漫长道路上,这家“小巨人”已经迈出了最为坚实的一步。
纳米银线的触觉故事,是材料学赋能尖端产业的经典缩影。您认为,触觉感知会成为下一代机器人的标配吗?在车载、医疗、消费电子等领域,您还看到哪些潜在的应用爆点?欢迎在评论区留言讨论。