3D列印材料可磁化形變

六腿軟體機器人。圖片來源：《自然》

一項研究展示了利用一種3D列印方法製造的軟材料在施加磁場後，可以快速發生精細可逆的形變。該技術可以設定材料執行各種有用的動作，包括滾動、跳躍和抓住物體。

軟材料可以依據熱、光或磁場之類的刺激而改變形狀，具有廣泛的應用潛力：從柔性電子、軟體機器人到各種生物醫學挑戰，如藥物遞送和組織工程。就醫學應用而言，相關材料需要在封閉空間內運行且需要遠程控制，而磁場提供了一種卓有成效的激活刺激。但目前的製造方法只允許簡單的形狀變化。

美國麻省理工學院的趙選賀及同事開發了一種技術，可以在幾分之一秒內列印柔軟的磁活化材料。該製造工藝將鐵磁微粒嵌入硅橡膠基體內。在近日發表於《自然》的報告中，研究人員通過磁化印表機噴嘴控制微粒的排列，從而能夠對列印材料的不同區域進行設定，使之在磁場作用下產生特定的形變。例如，材料可以在不同靜態形狀之間切換，或者根據磁場變化發生動態變形。這樣的材料具有彈性，在去除磁場後會恢復原來的面貌。

研究人員利用這種技術列印了一個六腿軟體機器人。通過施加不同的磁場，機器人可以爬行、滾動、輸送藥物，甚至捕獲並釋放降落的物體。第二種設計可以使機器人水平跳躍12厘米，方法是首先在一個方向上施加一個磁場使其摺疊，然後在另一個方向施加磁場將其釋放。

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