软硬磁粒子水凝胶

可重编程磁驱动

在形状记忆水凝胶网络中同时嵌入软、硬磁性粒子，实现可重编程形变与固定形状的双重能力，适用于软体机器人与生物医学器件。

田野 · Yuanyuan, Bian · Zike, Chen · Chang, Zhao · 张承谦 · 80252513 · Qiu, Ye · 刘爱萍 · 肖锐 · Dai, Lu · 吴化平

Chemical Engineering Journal 2026

技术优势

无需直接加热

Fe3O4纳米粒子在磁感应下发热，为形状固定和恢复提供热量，避免外部加热装置。

可重新编程变形

BaFe12O19硬磁粒子提供可重编程磁化分布，使材料在不同磁场下呈现不同形状。

水下操控可行

该水凝胶被用作软夹具进行可靠的水下操纵，扩展了应用场景。

应用场景

• 软体机器人：用作软夹具，磁场驱动变形抓取物体。
• 形状记忆水凝胶：通过氢键可逆性实现形状固定与恢复。
• 医疗机器人：用作柔性夹钳，模拟微创肾脏肿瘤提取。
• 仿生驱动器：磁场驱动可编程变形，模仿生物运动。