中大研3D磁調控動態變形軟材料　冀塑造更靈活軟體機械人

微型機械人科技有望有新突破！香港中文大學機械與自動化工程團隊宣布，新發明一種具有三維（3D）可變形能力的鐵磁性有機矽彈性體。研究團體指，新技術靈感來自魚鰭，進一步拓展可變形軟材料在工程領域應用，如塑造更靈活的軟體機械人，並進一步探索相關生物醫學應用。有關研究成果已於國際著名期刊《自然通訊》（Nature Communications）發表。

可屈曲變形的軟材料，現時廣泛應用於柔性電子裝置及智能系統，如微型天線、智能黏附裝置及近距離無線通訊裝置等。惟軟材料未能做到自由度更高及更複雜的多形態動態調控，導致應用範圍有所局限。

中大機械與自動化工程學教授張立分享，是次發明透過一種新磁動態調控策略，利用磁場控制軟材料，作出更靈活的形態轉換。新研發的磁性彈性體，吸收有機溶劑甲苯後，會在其內部擴散導致膨脹，而透過基板約束產生屈曲，可自然形成3D複雜波浪式的變形；加強脈衝磁場磁化，則可將彈性體由膨脹至回復原狀。

張立稱，自然界生物通過高度可控的形態轉變以適應環境，例如葉面有皺紋的植物改變表面面積來調節水合作用；刀魚則通過調節其波浪形帶狀鰭，來控制游動方向，包括向前或向後移動，或停留在原地不動。是次發明受到刀魚可隨意屈曲的波浪形魚鰭啟發，研製出可自由屈曲變形的磁性彈性體，實現3D結構在不同維度尺度下的多形態轉換。