作者亚当·马莱克，威斯康星大学麦迪逊分校 外加磁场(蓝色)可以使嵌入软材料中的磁化粒子重新排列成新的图案
通过利用这一现象，研究人员可以微调软材料的属性
学分:邹欣，格兰杰工程学院 软材料，如橡胶或聚合物，可以承受形状的剧烈变化，有望应用于灵活性和变形能力至关重要的领域
例如，这些材料可以用来制造适合专门任务的软机器人，从可以在体内导航的医疗设备到可以挤过小开口执行搜救任务的机器人
但是，为了给软机器人的运动或变形提供动力，研究人员通常使用需要与机器人物理连接的执行器，这限制了它的实用性
威斯康星大学麦迪逊分校机械工程教授斯蒂芬·鲁迪克说:“这些执行器通常比机器人本身大得多。”
“例如，你可能有一个巨大的压缩空气罐，通过一根电缆连接到机器人上，用来给软性材料充气并给机器人提供动力
" 由鲁迪克领导的一个小组已经设计出了一种切断脐带的方法
在《物理评论快报》杂志上发表的一篇论文中，研究人员展示了一种利用磁场远程诱导软复合材料将内部结构重新排列成各种新模式的方法
“我们表明，在一个相对简单的系统中，我们可以获得由磁场水平控制的非常广泛的不同模式，包括仅靠机械加载无法实现的模式，”鲁迪克说
“这一进步使我们能够设计出性能和功能更强的新型软材料
" 以这种方式调整材料精细内部结构的能力允许研究人员定制其物理属性，甚至可以根据需要切换不同的属性
鲁迪克说，由于利用磁场消除了直接接触或讨厌的电缆的需要，新的软材料可以用于医疗植入物等应用
该团队与空军研究实验室的研究人员合作，用柔软的弹性材料展示和分析了新形成的图案
在柔软的材料中，研究小组以简单的周期性模式嵌入了坚硬的可磁化材料的小颗粒
然后，研究人员对材料施加不同水平的磁场，这导致磁化粒子重新排列，并在软材料中产生力和应力
Rudykh说，从重新排列的粒子中出现的新模式从高度组织和重复的模式到独特的模式不等，这些模式看起来有大规模的秩序，但在地方一级却没有组织
“值得注意的是，我们可以调整磁场以产生所需的模式，并切换材料的属性，”鲁迪克说
“我很兴奋能在更复杂的材料系统中进一步探索这一现象
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