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Stable magnetic soft structures
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DOI：10.1126/sciadv.adz4952.png)
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摘要
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磁性软结构在非结构化环境中具有高度的适应性，使其适用于微创医疗器械。然而，这种适应性也使它们在变化的磁场下容易发生非预期变形。挑战进一步因医学成像限制而加剧，这些限制阻碍了设备姿态和形状的准确估计，以及因解剖边界与磁场对齐不当而加剧。综合来看，这些因素可能导致形状失控变化和功能失效。在此，我们专注于细长磁性软结构，以研究其在磁场不对齐情况下的稳定性。我们通过弯曲关节实现的各向异性设计，在优选方向上产生约52倍的弯曲刚度提高，以及比各向同性梁高约18倍的扭转刚度。该结构可作为稳定螺旋触手、螺旋线、平面片材、可扩展设备、立方体和三维镶嵌的构建模块。我们通过蠕虫状自推进、导管导航（插入力降低30倍）和胶囊蠕动运动验证了其鲁棒性，从而推动了更安全、更可控的设备发展。
期刊
IF:
12.5
论文数:
2.1W
被引数:
18.1W
机构
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