磁性軟機器人是一種可以在磁場作用下改變形狀或執行不同動作的系統。這些機器人有許多優點，包括無線驅動、高靈活性和無限的耐力。

在未來，微尺度磁軟機器人可以實現多種設置;例如，幫助人類監控環境或遠程執行生物醫學程序。然而，迄今為止開發的大多數系統只能完成簡單的任務，并具有有限數量的形狀。

中國科學院的研究人員最近發明了一種新的技術，用于制造形狀可編程的磁性軟機器人。這項技術在arXiv上預先發表的一篇論文中概述，并在CCIR2021年會議上展示。這項技術使他們能夠基于磁像素創造出一種新的機器人，可以改變形狀，完成各種動作或任務。

“無論它們是基于軟磁材料還是硬磁材料，大多數軟式機器人的磁化過程是與其制造過程相結合的，”開展這項研究的研究人員之一趙然告訴techexplore。換句話說，機器人不能像帶有控制單元的傳統機器人一樣，通過程序實現功能的重新配置。這意味著磁性軟機器人在實際應用中還有很長的路要走。”

趙先生和他的同事們提出的新方法可以創造出可重復編程的磁性軟機器人。這種方法背后的關鍵原理是將用于制造機器人的磁性粒子包裹在相變材料中。

趙解釋說:“通過改變溫度，我們可以根據需要反復‘寫入’和‘抹去’磁化曲線。”“利用我們的方法，我們制造了一個可重新編程的磁性軟機器人。通過改變彈性體中的磁化曲線，機器人可以產生不同的響應動作。”

趙和他的同事們創造的這個機器人由磁性像素、含有液態金屬和釹磁鐵(NdFeB)的粒子以及硅制成的彈性矩陣組成。研究人員使用一種被稱為激光輔助加熱的過程，對每個磁像素分別磁化。

趙說:“我們的軟體機器人的反應動作和功能可以通過編程重新配置。”“我們可以使用單個像素或多個像素作為獨立的磁化曲線;因此，我們的機器人的規模可以跨越很大的范圍。通過在磁性像素之間添加柔性鉸鏈，我們使軟機器人具有獨特的硬化功能。”

研究人員創造的機器人只需切換到“剛體”模式，就可以保持固定的形狀。此外，它的磁化和剛度可以很容易地編程。

趙說:“我們創造的技術允許我們的磁性軟機器人重新配置其功能，并在軟形式和剛性形式之間自由切換，以滿足不同任務的需要。”磁軟機器人具有一定的“智能”，因此大大增加了其執行任務的范圍。

在未來，磁編碼技術可用于制造軟磁機器人。趙和他的同事已經展示了它的潛力，用它創造了幾個基于折紙結構的磁性軟機器人。

他們的工作強調了大規模制造磁性、可重復使用和軟性機器人的可行性。這些機器人可以特別有用的環境監測，藥物運輸和體內取樣應用。

趙補充說:“下一步，我們將進一步縮小機器人的尺寸，并嘗試設計一個3D結構。”“我們相信，通用技術的發展將有助于微磁軟機器人盡快從實驗室走向商業應用。”