实时原位磁化重编程技术在软体机器人领域的突破性应用

时间:2025年8月6日
来源:Nature

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来自前沿领域的研究人员针对磁性软体机器人(magnetic soft robots)实时原位(in situ)磁化重编程难题展开研究,提出通过磁性单元重组实现多样化磁化分布的新方法。该技术突破使机器人摆脱对外部磁场的单一依赖,在1D-3D结构中实现多模态变形,为生物医学和工业场景提供更灵活的磁驱动解决方案。

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磁性软体机器人凭借其可编程形变能力、安全交互特性和生物相容性(biocompatibility),在生物医疗和工业领域展现出巨大潜力。然而现有技术难以实现实时原位(real-time in situ)磁化分布重编程,严重限制其多功能任务执行能力。最新研究突破该瓶颈,开发出通过磁性单元动态重组来重构磁化分布(magnetization profiles)的创新方法。

这项技术在一维管状结构(1D tubes)到三维框架(3D frameworks)中均展现出卓越适应性,可编程纤毛阵列(cilia arrays)运动、实现多器械协同/独立操控,并能规避障碍物进行精准导航。更值得关注的是,该技术显著降低对复杂磁场生成系统的依赖,为磁驱动技术(magnetic actuation technologies)开辟新范式——机器人不再仅依靠外部磁场实现形变,而是通过内部磁化分布的重构获得前所未有的变形模式和多样性。这种"内置智能"特性使其在微创手术器械、靶向给药系统等生物医学场景具有革命性应用前景。

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