2月24日，我实验室吴志刚教授科研团队在《Advanced Materials Technologies》(影响因子8.856)发表最新研究成果，该工作以“Anisotropic Contraction in a Magnetically Hard but Mechanically Ultra-Soft Foam for Precise Drug Delivery（具有各向异性的超软硬磁多孔结构在药物精准输送中发挥作用）”为题被选为封面论文。机械学院2020级博士生宗子盛为论文第一作者，吴志刚教授和张硕博士后为通讯作者。

基于硬磁软材料的磁驱软体机器人由于其无缆、快速响应、灵活的运动能力和大变形等特点发展迅速，具有很高的发展潜力。然而，传统的磁软机器人主要通过外加磁场产生弯曲、折叠甚至扭转等形状变化以实现运动，运动模式较为单一。

团队在传统磁软机器人的基础上，通过制造一种超软（剪切模量为4.5kPa）的硬磁（剩余磁通密度为12mT）多孔结构来实现自身在空间上的各向异性体积收缩，这种各向异性的体积收缩由磁变形效应和支撑约束下的磁体积力间的作用关系（协同或拮抗）所主导。通过施加不同方向和磁感应强度的磁场，硬磁多孔结构既可以在小磁场（10 mT）下实现灵活的运动，又会在特定方向的磁场下发生最大43%的体积收缩，最终被应用于体内的精准给药。

该研究成果如下图所示，创新性的提出了通过控制磁软机器人的体积收缩来释放药物的给药策略，并且通过附加传感模块，可以监控给药全过程。在给药过程中做到了移动过程中无泄漏、药物释放率精确可调和离开后无残留等优点。

该研究成果与过去的给药策略相比磁软机器人以操作简单的制造工艺和极低的制造成本制造，提出了一种大通量、低成本的给药策略，拓展了磁软机器人的给药策略。

该研究获得国家自然科学基金和中国博士后科学基金项目，博士后创新人才计划支持。

论文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admt.202201255