磁响应软材料是下一代软机器人、假肢、手术工具和智能纺织品的理想构建块。然而,到目前为止,制造具有极端纵横比的高度集成磁性纤维仍然十分挑战。瑞士洛桑联邦理工学院Fabien Sorin提出将多材料热拉作为一种材料和加工平台,以实现10米长的柔软、超拉伸且具有高弹性的磁性纤维。
本文要点
(1)将纳米复合材料畴与嵌入软弹性体基体中的铁磁性微粒结合在一起,研究实现了直径低至300μm、纵横比为105的纤维。
(2)通过优化选择填料含量以在磁化密度和机械刚度之间达到平衡,此类纤维可以承受超过1000%的应变。
(3)该磁性纤维可编织成纺织品,可以清洗并承受极端的机械约束,并且在磁致动时可以折叠成任意形状。
Hritwick Banerjee, et al. Soft Multi-Material Magnetic Fibers and Textiles. Advanced Materials. 2023
DOI:10.1002/adma.202212202
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202212202