由伊贺大学制作
(a)在不同磁通量密度下磁性自组装的逐步过程(b)聚合物粘合剂允许在去除磁场后保持长程有序连接的形状(c)在外加磁场下通过空间选择性组装使“INHA”字母可逆地出现和消失
学分:伊贺大学 磁响应显微织构化表面具有远程控制的优点(即
e
不需要接触)和短的响应时间
以前，微柱阵列的同步弯曲或扭转激励是通过对磁性粒子的排列进行编程和采用各向异性微柱几何形状来演示的
在这种情况下，磁性粒子以低浓度包含在聚合物基质中，以避免磁干扰，从而实现同步驱动
来自伊尼哈大学(郑恩朴和郑在伟(JJ) Wie)、空军研究实验室(奥古斯汀·厄巴斯和扎赫云·Ku)和劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Sei Jin Park)的研究人员最近报道了一种相反的策略来诱导微柱阵列的磁性自组装
高度集中的磁性微柱充当微磁体，并在外加磁场下与相邻的柱共同组装
为了便于驱动，支柱底座采用柔性橡胶，而相对刚性和磁响应的支柱顶部采用磁性组件
由于柱基是磁性惰性的并固定在基底上，周期性排列的微柱的自组装可以通过调节外部磁场重复可逆和可再现的组装和恢复
当平行于矩形微柱阵列的长轴施加磁场时，在微柱中产生磁偶极子(即N极和S极)
随着磁通量密度的增加，两个相邻的偶极微柱通过四极吸引成对组装
同时，这些对与其它对中的一对(即
e
矩形微柱的长轴相对于磁场轴偏移45度
微柱的磁性扭曲变形也产生，因为微片麻岩状微柱希望平行于柱的长轴和施加的磁场
随后，在磁通量密度持续增加的情况下，四方体与其他四方体组装在一起，同时进行进一步的扭转运动
结果，在扭曲度约为40度的支柱顶部实现了高度连接的长程有序
此外，研究人员证明，即使通过用水溶性粘合剂处理去除磁场，磁性组装的微柱也可以冻结在适当的位置
此外，通过比较正方形和圆形微柱的组装，研究了磁性柱几何形状对启动组装所需的最小磁通量密度的影响，正方形和圆形微柱具有相同的柱间距和固定在30 m处的宽度
由于圆形截面的结构具有较低的面积惯性矩，因此记录到圆形截面的结构比方形截面的结构具有较低的磁通密度阈值
对于高纵横比结构，阈值磁通密度也较低
观察到两个单一结构组合成一对以及成对结构组合实现长距离连接的较低阈值
逐步长程有序自组装和可逆可见字母图案
学分:伊贺大学 以下是功能演示，以强调具有逐步磁性自组装的形状可重构微织构表面的广泛影响和宏观可扩展性
首先，研究人员通过定位字母和背景部分的两个对比区域，展示了磁性切换的可见/不可见字母图案
虽然字母部分中的微柱是连接组装的，但是即使磁通量密度增加到0，背景区域中的微柱也没有组装
6 T
由于对比度的差异，在施加磁场后，字母被清晰地观察到，当磁场被移除时，由于柱子恢复到原始状态，对比度立即消失
其次，研究人员还展示了相互分离的双向(x轴和y轴)宏观液体扩散
液滴最初被固定在疏水性微柱阵列上，但是在磁场下，成对的(//x)和连接的(//y)组件减小了柱间间距，从而允许液滴脱钉和扩散
这种前所未有的逐步微观自组装机制将为致动器和软机器人系统的磁性形状重构提供见解，并且表面变化的宏观演示可能有利于未来的广泛应用
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
