显微镜下，当科学家在培养皿上方悄悄挥动一块小磁铁，一种比沙粒还小的棒棒糖状结构会像捕蝇草相同敏捷合拢，瞬间变成一个能够抓取的微型机器人“抓手”。这是美国麻省理工学院联合洛桑联邦理工学院和辛辛那提大学开发的一种新式软磁水凝胶。相关研讨论文发表于最新一期《物质》杂志。

  研讨人员介绍，“棒棒糖”所用的资料还可被制成杂乱的三维微结构，并在外部磁场效果下完结抓取、翻转等多种杂乱动作，有望用于微型机器人以及药物开释、活检取样等生物医学场景。

  以往开发的多种磁性微型游动器，能够在磁场引导下穿过狭隘拥堵的空间，但它们通常是全体移动，就像被磁铁拖着走，很难完结更精密的动作。

  此次研讨的不同之处在于，资料不仅仅能够全体呼应磁场，还能够在微米尺度上完结部分结构的差异化运动和变形，然后完结更杂乱的操作。为此，研讨团队在双光子光刻3D打印技能基础上，提出了一种“先打印、后赋磁”的“双浸”工艺：先使用一般聚合物凝胶打印出微结构，再将其顺次浸入含铁离子和氢氧根离子的溶液中，使凝胶内部生成具有磁性的氧化铁纳米颗粒，然后赋予结构磁呼应才能。

  研讨还发现，经过调理打印过程中激光强度，能改动凝胶结构的细密程度，然后操控其内部生成磁性颗粒的多少，完结对不同细小部件磁性的精密调控。这在某种程度上预示着，在同一微型结构中，各部分可表现出不同的呼应行为。

  在试验演示中，团队制备了相似“棒棒糖”的球杆结构，并为不同球体赋予不同磁性。当磁铁挨近时，这些结构以不同起伏向磁源曲折，全体动作相似手指完结抓取。

  团队还制作了一种磁呼应“双稳态”开关。他们打印了一个毫米级长方形凝胶结构，并在两边连接了4个微型桨状结构，每个厚约8微米，挨近红细胞巨细。当磁铁挨近一侧时，这些“桨”会翻转并拉动全体结构向该方向移动并确定；当磁铁移至另一侧时，结构再次翻转，完结相似开关的反向切换。

  这种结构有望在微流控体系中作为磁性阀门，用于操控流体的敞开与封闭。整体而言，该研讨完结了在微尺度上对杂乱磁性结构的构建及其功能的空间调控，为软体微型机器人和可呼应资料的开展供给了新的技能途径。（记者张佳欣）

  整体而言，该研讨完结了在微尺度上对杂乱磁性结构的构建及其功能的空间调控，为软体微型机器人和可呼应资料的开展供给了新的技能途径。