磁性软体机器人是当磁场作用于它们时可以改变形状或执行不同动作的系统。这些机器人有许多有利的特点，包括无线驱动、高灵活性和无限的耐力。

在未来，微型的磁性软体机器人可以在各种环境中实施，例如，帮助人类监测环境或远程执行生物医学程序。然而，迄今为止开发的大多数系统只能完成简单的任务，并采取有限的形状。

中国科学院的研究人员最近设计了一种新的技术，用于创建形状可编程的磁性软机器人。在一篇预先发表在arXiv上并在CCIR2021会议上发表的论文中概述的这项技术，使他们能够创造出一种基于磁性像素的新机器人，可以改变形状并完成各种动作或任务。

无论它们是基于软磁材料还是硬磁材料，大多数软体机器人的磁化过程都与它的制造过程相耦合，换句话说，机器人不能像带有控制单元的传统机器人那样通过程序实现功能的重新配置。这意味着磁性软体机器人在应用于现实世界之前还有很长的路要走。

赵和他的同事引入的新方法能够创造出可以重复编程的磁性软体机器人。这种方法的关键原理是将用于制造机器人的磁性粒子包裹在相变材料中。

赵解释说："通过改变温度，我们可以根据需要反复'写入'和'擦除'磁化曲线，使用我们的方法，我们制造了一个可重复编程的磁性软机器人。通过改变弹性体中的磁化曲线，机器人可以产生不同的反应动作。"

赵和他的同事们创造的机器人是由磁性像素组成的，即含有液态金属和钕磁铁（NdFeB）的颗粒，以及由硅制成的弹性基体。研究人员使用一种被称为激光辅助加热的过程，将每个磁性像素单独磁化。

我们的软体机器人的反应动作和功能可以通过编程进行重新配置。我们可以使用单个像素或多个像素作为独立的磁化曲线；因此，我们机器人的规模可以跨越很大的范围。通过在磁性像素之间添加弯曲铰链，我们使软体机器人具有独特的硬化功能。

研究人员创造的机器人可以保持一个固定的形状，只需切换到其 "刚体 "模式。此外，它的磁化和刚度都可以很容易地进行编程。

我们创造的技术使我们的磁性软体机器人能够重新配置其功能，并在软体形式和硬体形式之间自由切换，从而满足不同任务的需要。磁性软体机器人具有一定的'智能'，因此它可以执行的任务范围大大增加。

在未来，磁编码技术可用于制造软磁机器人。赵和他的同事已经证明了它的潜力，用它来创造几个基于折纸结构的磁性软机器人。

他们的工作强调了大规模制造磁性、可重复使用的软体机器人的可行性。这些机器人可能对环境监测、药物运输和体内采样应用特别有用。

作为下一步，我们将进一步缩小机器人的尺寸，并尝试设计一个三维结构，我们相信，通用技术的发展将有助于使微磁软机器人尽快从实验室走向商业应用。