磁各向异性木材机器人

步行速度超石油基聚合物

去除木质素的多孔木材与NdFeB结合，形成磁极稳定、可编程运动的轻质磁性机器人。

Lianzhen, Li · Ziqiang, Shang · Tang, Jianfu · Jiameng, Li · 肖泽芳 · 谢延军 · 刘九庆 · Zhenjie, Li · 杨仕隆 · 刘一琦 · 甘文涛

Advanced Functional Materials 2023

具体参数

密度

{'zh': '0.26', 'en': '0.26'} g cm⁻³

技术优势

轻到可以浮在水上

密度仅为0.26 g cm⁻³，比大多数木材和聚合物都轻，有利于降低驱动能耗并拓展悬浮、水下等特殊环境的应用。

能当药物载体

得益于脱木质素后形成的多孔结构，磁化木材可以有效装载并释放纳米药物，将驱动与递送功能集于一体。

应用场景

• 软体机器人：用可降解木材替代合成聚合物制作软体机器人部件，在保证运动性能的同时降低环境负担。
• 生物医学设备：生物相容的木质基体可用于制造植入式驱动器或传感器，避免合成材料可能引起的排异反应。
• 药物递送：利用多孔木材装载药物，并通过磁场驱动的运动实现靶向递送和可控释放。
• 微型机器人：低密度和强磁响应使磁化木材适合制造轻质微型机器人，在狭窄空间或液体环境中执行任务。
• 智能农业：木质材料可降解，制造的传感器或执行器可用于田间监测，使用后不会造成塑料污染。