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【前沿技术】可实现任意磁化强度和构型的四极磁性模块

发布时间:2021-02-22 14:48:26 已有: 人阅读

  磁偶极子的相互作用决定了微米级胶体颗粒、厘米级磁性软机器人等不同尺度磁性材料的性能。这种相互作用在静态和动态磁场下会发生显著变化,但偶极子表现出两极对称性,铁磁或顺磁材料往往形成链状结构,难以构建形状复杂的稳定二维磁性组件。研究人员创建了四极磁性模块,由2个尺寸为1.2mm×1mm×0.5mm、表面镀镍的NdFeB块状磁体构成,两者偶极矩间的相对角度为20,并封装在3D打印方形塑料外壳中。2个NdFeB磁体北极相对为A模块,其左右两侧为南极,上下两侧为北极;南极相对为B模块,四周极性相反。改变2个NdFeB磁体的相对角度,能够调节单个模块的极性和磁化强度,因此通过简单的组合设计可使四极磁性模块实现任意形状和磁化强度。

  这项研究有望用于磁性超材料、柔性机器人、生物医学等领域,例如通过微创方式向动物体内注射模块,控制外部磁场即可将多个模块组装成支架等。

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