美国北卡罗来纳州立大学的研究团队近日开发出一种革命性的3D打印技术，能够制造出厚度如纸的"磁性肌肉"。这种创新材料可以集成到折纸结构中，使其具备精准的运动能力，在医疗机器人领域展现出巨大应用潜力。

研究人员通过将铁磁颗粒融入类橡胶弹性体，3D打印出具有磁响应特性的超薄薄膜。这种薄膜可以精确附着在折纸机器人的关键部位，在磁场作用下充当驱动器，驱动机器人运动的同时不会影响折纸结构的整体形态。该技术的主要研究者、纺织学院助理教授方晓萌表示："传统磁驱动器通常使用刚性小磁铁，而我们的技术可以打印出超薄膜，直接贴合在折纸机器人的重要部位，几乎不占用额外空间。"

研究团队首先开发了一款基于"三浦折纸"（Miura-Ori）结构的医疗机器人，用于向人体胃部溃疡精准递送药物。三浦折纸结构能够将大面积平面折叠成小巧形态，便于口服进入体内。磁性"肌肉"附着在折纸的各个面上，当暴露在磁场中时，能够帮助折纸展开并导航至溃疡位置。在模拟测试中，研究人员使用装满温水的塑料球模拟胃部环境，成功通过外部磁场引导机器人到达溃疡部位，展开后通过外置软磁薄膜固定，实现药物的持续可控释放。这种非侵入式治疗方案让患者能够在接受治疗的同时正常进行日常活动。

研究团队还基于不同的三浦折纸结构开发了一款爬行机器人。当暴露在磁场中时，机器人特定部位的磁性"肌肉"会收缩，使前端抬起而后端收紧。当磁场关闭时，机器人恢复原位的动作推动其向前移动，完成一个"步态"。这款爬行机器人能够跨越高达7毫米的障碍物，其运动速度可通过调节磁场强度和频率来控制，并能适应沙地等多样化地形。

项目首席研究员方晓萌教授强调："这些磁性驱动器可以与多种折纸结构配合使用，不仅适用于生物医学领域，还能为太空探索等场景提供解决方案。我们期待继续探索这项技术在更多领域的应用潜力。"研究团队通过技术创新解决了铁磁颗粒在橡胶溶液中分散不足的难题，通过添加加热板辅助固化过程，实现了更高浓度的铁磁颗粒使用，从而显著增强了磁驱动力。

这两款机器人展示了软磁驱动器与折纸结构结合在机器人技术中的巨大前景，为微创医疗和精密操作提供了创新解决方案，有望在未来医疗健康领域发挥重要作用。