Forskare från North Carolina State University och Elon University har gjort artificiella cilia, eller hårliknande strukturer, som kan böja sig till nya former som svar på ett magnetfält, återgå sedan till sin ursprungliga form när de utsätts för rätt ljuskälla.

"Detta arbete utökar möjligheterna för magnetiska cilier och vår förståelse av deras beteenden, som har potentiella tillämpningar inom mjuk robotik, inklusive mikrorobotik, "säger Joe Tracy, motsvarande författare till en uppsats om arbetet och professor i materialvetenskap och teknik vid NC State. "En viktig punkt i detta arbete är att vi har visat formminne magnetiska cilia vars form kan ställas in, låst, upplåst och omkonfigurerad. Den här egenskapen kommer att vara användbar för förbättrade och nya applikationer. "

Fyndet bygger på teamets tidigare forskning kring mjuka robotar som kan styras med magneter och ljus. Dock, det finns betydande avvikelser från det tidigare arbetet.

"Cilia påverkas av magnetiska vridmoment, vilket betyder att hårbenen roterar och anpassar sig till fältet från en billig permanentmagnet, istället för att dras mot magneten, säger Ben Evans, medförfattare till tidningen och professor i fysik vid Elon. "Aktivering av de mjuka robotarna i vårt tidigare arbete förlitade sig på magnetfältgradienter, som flyttade roboten genom att dra i den. Det nya tillvägagångssättet erbjuder ett annat verktyg för att designa mjuka robotar. "

Forskarna utvecklade också en teoretisk modell som tillåter användare att förutsäga hur formminnets magnetiska cilia kommer att reagera när de aktiveras, eller sätta igång. Dessutom, modellen förklarar varför cilia svarar som de gör.

"Dessa magnetiska cilia med formminne är också enkla att tillverka genom självmontering med hjälp av billiga permanentmagneter, "säger Jessica Liu, tidningens första författare och en ny doktorsexamen examen från NC State. "Vi är optimistiska att dessa demonstrationer och vår modell kan hjälpa forskarsamhället att utforma ciliarsystem med nya funktioner för specifika applikationer."

"Vi tror att detta arbete kommer att bidra till att förbättra möjligheterna för mjuk robotik, "Säger Tracy.

Pappret, "Fototermiskt omkonfigurerbart formminne Magnetic Cilia, "publiceras i tidningen Avancerad materialteknik .