中美兩國科研人員采用全液相3D打印技術(shù)，制備出一種新型磁性液滴，既具有液體的流動性又具有永久磁性，為研制柔性電子、可靶向輸送藥物的磁控液體機(jī)器人等提供了新途徑。
在納米級層面，傳統(tǒng)的鐵磁流體本身不存在磁極，只有在外加磁場作用下被持續(xù)磁化才能表現(xiàn)出特定磁性。但發(fā)表在最新一期美國《科學(xué)》雜志上的研究顯示，這種新的磁性液滴材料不需要外加磁場就能表現(xiàn)得像一塊固體磁鐵，且看起來仍然像液體一樣。
北京化工大學(xué)和馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校、美國能源部下屬勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)研究人員采用全液相3D打印技術(shù)，“打印”出直徑約1毫米的鐵磁流體液滴，每個液滴中含有大量直徑為20納米的氧化鐵納米顆粒。磁力測定顯示，大約10億個納米顆粒“擠在一起”，它們在磁性線圈的激發(fā)下表現(xiàn)出磁性。這些外部的納米顆粒將磁性定向傳遞到液滴核心的納米顆粒上，使整個液滴具有了永久磁性。
研究人員利用全液相3D打印和微流控成型技術(shù)，可以制造出任意形狀的磁性液滴；將它們分成更小的液滴后，仍然可保持磁性；已成型液體還可通過改變酸堿環(huán)境實(shí)現(xiàn)可逆磁化或消磁。
由于其特殊的物理性質(zhì)，鐵磁流體目前應(yīng)用在電子設(shè)備、醫(yī)療器械，機(jī)械工程和材料科學(xué)研究中。這種新型鐵磁液滴未來有望應(yīng)用在更多場景中，例如可在人體內(nèi)靶向輸送藥物的磁控機(jī)器人、可操控的液態(tài)微反應(yīng)器等。
