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Jizhai Cui1,2, Tian-Yun Huang3, Zhaochu Luo4,5

  • 1Laboratory for Mesoscopic Systems, Department of Materials, ETH Zurich, Zurich, Switzerland. huangt@ethz.ch.

Nature
|November 8, 2019
PubMed
Resumen

Los investigadores desarrollaron nanomágnetos magnéticos programables para micromáquinas que cambian de forma. Estos sistemas reconfigurables pueden realizar tareas complejas en medicina y robótica, adaptándose a diversas situaciones.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencias de los materiales
  • La robótica
  • Nanotecnología

Sus antecedentes:

  • Los sistemas de transformación de formas son cruciales para aplicaciones avanzadas como la medicina mínimamente invasiva y la robótica suave.
  • Los sistemas de transformación de forma actuales tienen transformaciones fijas determinadas por su geometría inicial.
  • El desarrollo de sistemas reconfigurables y reprogramables de transformación de forma es un desafío clave.

Objetivo del estudio:

  • Desarrollar una nueva estrategia para codificar múltiples instrucciones de transformación de forma en micro máquinas.
  • Para crear microsistemas inteligentes reconfigurables y reprogramables.
  • Para demostrar complejas transformaciones de formas y comportamientos en micro máquinas personalizadas.

Principales métodos:

  • Programación de configuraciones magnéticas de nanomágnetos de un solo dominio en paneles conectados.
  • Aplicación de secuencias específicas de campos magnéticos a los nanomagnéticos con campos de conmutación adaptados.
  • Utilizando un campo magnético aplicado para inducir transformaciones de forma en micro máquinas personalizadas.

Principales resultados:

  • Codificó con éxito múltiples instrucciones de transformación de forma en micro máquinas.
  • Se ha demostrado la transformación programable en letras del alfabeto.
  • Construyó un 'pájaro' a microescala que exhibe comportamientos complejos como aletear, flotar y girar.

Conclusiones:

  • Estableció una nueva ruta para crear microsistemas inteligentes reconfigurables y reprogramables.
  • Las micro máquinas pueden programarse in situ para adaptarse a situaciones complejas.
  • Esta tecnología tiene potencial para futuras aplicaciones en medicina, robótica y materiales inteligentes.