2026年5月8日，来自麻省理工学院（MIT）、洛桑联邦理工学院（EPFL）和辛辛那提大学的工程师团队创造了一种新型软磁水凝胶，能够通过3D打印技术制成微观结构。这种凝胶可使微型机器人的各个组件在暴露于外部磁场时发生形变并独立移动——这与以往作为单一单元运动的磁性材料截然不同。
双重浸渍：突破磁性材料打印难题
要制造尺寸小于一毫米的磁响应结构，研究人员通常依靠双光子光刻技术，该技术利用激光固化树脂实现高分辨率打印。然而，标准工艺存在一个根本障碍：磁性纳米颗粒容易散射激光并聚集在一起，这种干扰会降低激光功率，影响打印件结构完整性，几乎无法制造出复杂且功能齐全的微型设计。
为此，研究团队开发了一种"双重浸渍"制造工艺：首先打印出干净的聚合物微结构，然后将它浸入连续的化学浴中，在凝胶内生长氧化铁纳米颗粒。此外，凝胶密度可通过在打印过程中调节激光功率来控制——密度更高的凝胶吸收的离子更少，从而精确调节单个微型机器人内各部件的磁性。
MIT机械工程研究员对此表示："我们现在可以制造出柔软而复杂的三维结构，这些组件可以在同一微观结构内以复杂的方式移动和变形。对于软体微型机器人或刺激响应材料而言，这可能是一项颠覆性的能力。"△相关研究成果已发表在《Matter》期刊，研究题目为“具有可调纳米颗粒负载的磁响应微打印软纳米复合材料”（传送门）
冰箱磁铁驱动：同步运动模仿抓握手指
团队制作了由磁性凝胶构成的微型3D打印"棒棒糖"，每个都比一粒沙子还要小。当用普通冰箱磁铁靠近这些组件时，它们会产生不同的磁化强度，使棒棒糖网络能够同步运动。这些同步运动模仿了抓握手指的运动，从而证明这些微观结构可以作为远程控制的机器人工具运行。
展望未来，研究团队设想这些磁控微型机器人可以被引导进入人体，执行诸如采集组织样本进行活检等任务。他们还开发了一种微型双稳态装置，本质上是一种带有微型磁性“桨”的凝胶条，可以通过外部磁铁进行开关控制，有望在医疗应用中用作控制流体流动的微型阀门。
来源：南极熊3
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