微型機(jī)器在各個(gè)領(lǐng)域顯示出巨大的潛力，例如藥物輸送、實(shí)驗(yàn)室/芯片器官、和微電子學(xué)。與由光、電場(chǎng)、pH和其他刺激驅(qū)動(dòng)的微型機(jī)器相比，可編程磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)顯示出精確可控和無線操控的優(yōu)勢(shì)。最近，研究人員在提高磁控機(jī)器人的移動(dòng)性、可控性和形態(tài)適應(yīng)性方面做了許多工作。一類常見的固態(tài)磁控軟體機(jī)器人由軟聚合物（如彈性體和水凝膠等）與嵌入的磁性顆粒組成，但是這些柔性磁控材料很難通過非常狹窄的空間。磁控液體機(jī)器人在狹窄空間表現(xiàn)出更大的形態(tài)適應(yīng)性，然而由于液體的低強(qiáng)度，磁控液體機(jī)器人負(fù)載能力有限。因此，開發(fā)固-液相可切換的可編程變形、多模態(tài)運(yùn)動(dòng)的磁控機(jī)器人具有重要意義。
圖1 磁控固-液相變材料液-固相變?cè)韴D及應(yīng)用
圖2. 磁控固-液相變材料表征。(a) 在加熱和冷卻過程中，MPTM隨時(shí)間的溫度變化。插圖為對(duì)應(yīng)的紅外圖像。(b) 在固態(tài)和液態(tài)下MPTM的磁滯回線。(c) 在不同驅(qū)動(dòng)速度下，MPTM的跟隨速度。(d) 不同體積的MPTM的變形能力(用a/b表示長徑比)
Video S1磁控機(jī)器人通過液化、穿過欄桿并使用放置在欄桿外的模具重新凝固來逃離牢籠
Video S3在液體環(huán)境中，機(jī)器人清除異物（綠色圓球）和釋放模型藥物的演示
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