液滴操控技术在生化分析、材料合成以及生物医学等多个领域得到了广泛的应用。然而，传统的磁控技术存在诸多不足之处，亟需新的技术突破。近期，一种新型机器人技术为该领域注入了新的活力与希望。
传统方法局限重重
磁控技术的实施多通过向液体中引入磁性微粒或磁珠来促进流动，但微粒的分散性使得磁力相对较弱，这一现象显著影响了液滴的移动速度和体积。与此同时，存在一种磁响应软材料，它能够通过形变来调整润湿性，尽管拥有这一优点，但其结构设计较为复杂，操作上的灵活性受限，因此在实际应用中遇到了诸多困难。
新型机器人结构独特
该机器人以多孔的Ecoflex弹性体为基本材料，其内部融合了钕铁硼（NdFeB）颗粒和牺牲性糖颗粒。通过氧等离子处理技术，该材料最终展现出超亲水性。在制备阶段，钕铁硼颗粒（直径5微米）与糖模板（尺寸介于800至1100微米）按照质量比0.3:0.2:1的比例，被均匀混合至Ecoflex弹性体之中。经过热固化工艺三门峡市农机农垦发展中心网 ，混合物经过水洗步骤，这一过程促成了其多孔结构的形成。接着，该结构接受了氧等离子处理，这一处理使得其接触角显著减小，从115°降至0°。最终，通过施加1200伏特的脉冲强磁场，成功实现了磁化方向的定向。
强大驱动原理
磁化处理后，机器人内部的磁矩趋向统一；当外部磁铁平行移动时，会产生显著的磁力Fm；这种磁力能够确保机器人在各种表面实现稳定的滚动。通过图1c展示的驱动原理，我们可以观察到，这种创新的驱动方式为机器人未来性能的增强奠定了坚实的基石。
卓越运动性能
图2中的运动性能测试数据显示，该机器人具备非凡的适应性。在多种表面条件下，如聚苯乙烯（粗糙度仅为0.1微米）、打印纸（粗糙度为3微米）和砂纸（粗糙度为60微米）上，其均能以每秒70毫米的速度平稳移动。此外，它还能轻松克服明显的摩擦阻力，这进一步彰显了其卓越的运动性能和稳定性。
多样液滴操控模式
图3揭示了液滴操控技术研究的三个核心方法。在低速磁铁的驱动下，机器人能够有效地进行液体的平稳输送。性能对比图（图3d）进一步突出了该技术的优势，显示在维持液滴体积不变的情况下，该机器人的输送速度可达200毫米每秒，这一速度明显超过了磁性液滴机器人、铁珠等传统方法。
广泛应用场景
在化学反应控制环节（如图4所示），机器人依次吸取了100微升的NaOH溶液，并将之导入装有200微升酚酞液的滴定管，以此启动显色反应。同时，该机器人还能加速分裂过程，便于对生成物进行取样。接着，它将300微升的HCl溶液加入反应体系，以实现中和和褪色步骤。在整个操作流程中，机器人对腐蚀性液体实施了稳定的操作。如图5所示，在微粒移除的实验场景中，采用了含有50微升去离子水的机器人。该机器人通过液滴粘附技术，精准地捕获并清除了直径达到500微米的糖微粒。此项技术有望为体内结石的清除等医疗领域提供创新的解决方案。
这款新型机器人的推出，能否在根本层面革新液滴操控技术在多个领域的应用格局？我们衷心期待您的点赞、分享，并热切希望您能积极参与到相关讨论中来。
