磁性驱动的小型软机器人由于其快速、可编程变形，能够远程、无绳驱动完成复杂任务，在生物医学领域具有广阔的应用前景。尽管针对磁性软机器人提出了多种材料和设计，但在小磁场下产生强驱动仍然具有挑战性。受节肢动物物种的启发，来自西安交通大学唐敬达副教授和华中科技大学邓谦副教授研究团队利用3D打印水凝胶开发了具有关节结构的磁性软微型机器人，这种磁性节肢动物微型机器人在外科手术中具有潜在应用。相关论文“Magnetic Arthropod Millirobots Fabricated by 3D-Printed Hydrogels”发表于杂志advanced intelligent systems上。

在本文中，研究者开发了一系列仿生磁性节肢动物微型机器人。 基本变形单元是带接头的磁束。关节可以将弯曲变形转化为折叠变形，关节区域局部变形。 如图1d所示，连接的梁变形为v型(折叠模式)，而没有连接的梁变形为u型(弯曲模式)。 显然，v形试样的应变能储存更密集，且集中在锐角附近。 从图1e可以看出，折叠模式比弯曲模式更节能，因为要达到与弯曲模式相同的弯曲角度，折叠模式所需的应变能更少。 在这里，研究者用墨水打印的磁性水凝胶制造了磁性节肢动物微型机器人。该油墨由微凝胶增强聚丙烯酰胺(PAAm)水凝胶前驱体、纳米粘土和钕铁硼(NdFeB)微粒构成(图1f)。

综上所述，研究者提出了用3d打印制作磁性节肢动物软微机器人。并且设计了一种具有多模态运动的六臂节肢微型机器人，用于异物清除。值得注意的是，微型机器人用于异物清除的演示还非常初级，没有任何体内验证。对于微型机器人的效用评估还需要进行更多的研究。但3d打印结构与关节的设计理念可以扩展到更多的磁性软机器人。

来源：南极熊3D打印网 https://www.nanjixiong.com/thread-151300-1-1.html

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