光热磁驱软体机器人

多模态运动

通过光热重编程实现磁畴动态可写，单个机器人能切换多种运动模式并集成电容传感，在模拟胃环境中自主感知运动和地形。

刘洋 · Yuliao, Dong · Kangning, Li · Cheng, Jing · 王奔 · Xu, Lin

Advanced Science 2026

具体参数

最高速度（多足滚动）

{'zh': '1.8', 'en': '1.8'} BL/s

传感器稳定循环次数

{'zh': '100', 'en': '100'} cycles

技术优势

磁畴可以重写

利用 SmFeN 的本征光热效应，近红外光诱导微球固-液相变，选择性改写磁畴，让单个机器人拥有多种运动模式。

滚动比爬行快得多

多足滚动模式最高速度 1.8 BL/s（27 mm/s），通过多足结构进一步提升运动速度。

能区分步态

在模拟胃环境中，系统通过特征电容模式区分滚动和爬行步态，同时追踪地形交互，适合微创医疗。

应用场景

• 软体机器人：利用光热重编程在同一机器人上实现多种运动模式和形状变换，无需重新制造。
• 微创医疗机器人：在模拟胃环境中区分步态并追踪地形，有望替代传统导管用于靶向治疗。
• 电子皮肤：液态金属螺旋电容传感器轻薄可印刷，可实现机器人的自感知皮肤。
• 生物医学传感：电容变化模式可识别运动状态和环境交互，用于体内运动监测。