电磁软机的可重编程形状变形

变形磁性软机在微创医学，可穿戴设备和软机器人中具有多种应用。然而，大多数磁性编程方法固有地与制造过程耦合，因此它们阻止了机器的可重新编程性。在《科学进展》的新报告中，Yunus Alapan和德国，土耳其，瑞士和美国的多学科研究团队描述了一种高通量的磁性编程策略。为此，他们将含有嵌入铁磁性颗粒的软磁性材料加热到嵌入颗粒的居里温度以上，并通过在冷却过程中施加外部磁场来重新定向其磁畴。该团队展示了具有高空间分辨率的离散，三维(3-D)和可重编程磁化强度。然后，使用可重新编程的功能，他们配置了三个对象的机械行为-膨胀的超材料结构，表面行走机器人的可调运动和对柔性抓手的自适应抓取。

变形材料和开发磁性软机

包括光，温度，湿度，pH值以及声场或电磁场在内的外部刺激可以控制形状变形的材料，从而形成微型微型机器人，从而在跨学科研究中具有重要的未来应用领域。软磁性材料包含可编程的形状变形，可实现快速，可逆和复杂的变形。施加的磁场可在软磁性材料上产生扭矩，以使所有畴的磁化方向与磁场方向对齐。结果，研究人员可以在软磁机中创建磁化的空间分布，以在磁场下产生可编程的形状变形。在这项工作中，Alapan等人。引入了一种多功能策略，该策略使用嵌入二甲基硅氧烷(PDMS)弹性体中的二氧化铬(CrO 2)纳米粒子在电磁软机中编码可编程形状变形指令。

二氧化铬是居里温度为118的铁磁材料摄氏度，可以在大多数弹性体的功能温度范围内进行热辅助磁重编程。该团队准备了CrO 2 / PDMS磁性弹性体复合材料片材，以得到最终的磁弹性膜，并使用具有可调功率的准直近红外(NIR)激光器加热了材料表面。在直径为1.3毫米的加热点下，最短的加热-冷却周期为5.7秒。该团队可以通过在没有磁场的情况下加热到CrO 2颗粒的居里温度以上，从而逆转过程并使材料局部或完全消磁，从而实现非侵入式磁编程和重编程效果。