中大團隊以鐵磁流體浸潤效應 構建多樣化軟體機器

香港中文大學機械與自動化工程學系張立教授，聯同卡內基梅隆大學Carmel Majidi教授，成功利用鐵磁流體的浸潤特性及其可重構性構建多樣微型軟體機器，進一步擴闊微型軟體機器在生物醫學領域的應用前景。

微型軟體機器如變形蟲般可以改變形狀、分裂和合併，在生物醫學的應用非常廣泛，包括靶向藥物輸送、微創手術、細胞移植、醫用導管等。但其變形能力有限，難以在狹窄的空間中穿行。

中大機械與自動化工程學系張立教授，聯同卡內基梅隆大學Carmel Majidi教授，合作利用鐵磁流體的三種不同浸潤特性及其可重構性來構建多樣微型軟體機器，實現多種功能。

鐵磁流體是由懸浮在流體中的納米級鐵磁或亞鐵磁顆粒製成的膠狀液體。在低浸潤狀態下，可利用磁場驅使液態的軟體機器展現多種運動模式：拉伸、跳躍、旋轉、翻滾、皮划艇和搖擺等動作，或如變形蟲般改變形狀、分裂和合併。

在高浸潤狀態下，鐵磁流體液滴可以充當「人造液體纖毛」（artificial liquid cilia），即基底上伸出較長的突起，在外加磁場作用下進行類似微生物纖毛可控節律性擺動，實現生物液體的可控運送，例如泵送血液；或在完全浸潤狀態下，重組為「人造液體皮膚」（artificial liquid skin），通過黏附在無生命的物體表面，將其轉變為可控的機器。

研究團隊未來將專注於基底浸潤特性的控制，以實現鐵磁流體「皮膚」的可控吸附與脫離。而在微型軟體機器中引入變形能力強的流體不僅增加了功能性和適應性，也為研發更靈活的微型軟體機器人開闢新方向。

有關研究成果已於國際著名期刊《自然通訊》（Nature Communications）發表。@

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