記者8月25日從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校李木軍副教授聯(lián)合裴剛教授、張世武教授等研究人員，成功研制出具有快速可編程、穩(wěn)定自維持特性的“百變磁力魔毯”——一種基于磁控單元陣列的智能功能表面。研究成果發(fā)表于細(xì)胞出版社儀器設(shè)備相關(guān)領(lǐng)域旗艦期刊《設(shè)備》。

可編程功能表面可對光學(xué)性質(zhì)、潤濕性、黏附性等表面性質(zhì)進(jìn)行按需調(diào)控，在自適應(yīng)偽裝、疏水防冰以及建筑節(jié)能等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。然而，現(xiàn)有可編程功能表面面臨著表面狀態(tài)穩(wěn)定自維持和快速可重構(gòu)能力需要權(quán)衡的挑戰(zhàn)。場響應(yīng)材料的集成為功能表面的重復(fù)編程提供了便利，但需要持續(xù)的能量輸入來維持已編程的功能;形狀記憶材料和功能涂層等技術(shù)可用于穩(wěn)定保持表面狀態(tài)，但會使重編程過程變得復(fù)雜耗時。

該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的脈沖磁針技術(shù)，可對表面任意單元進(jìn)行快速、局部編程，并通過磁性“片”與“條”之間的三極鎖定機(jī)制，實(shí)現(xiàn)單元狀態(tài)的穩(wěn)定維持，無需外部能量輸入。通過編程，可以控制每個單元的顏色、潤濕性、反射率等屬性。此外，通過可逆地調(diào)控表面單元的磁化方向，同一表面在磁場驅(qū)動下能可編程地展現(xiàn)出不同形狀。

這項(xiàng)研究實(shí)現(xiàn)了信息存儲或動態(tài)偽裝、液滴輸運(yùn)，有望應(yīng)用于建筑或設(shè)備表面的快速控溫，并展示出該方法應(yīng)用于軟體機(jī)器人領(lǐng)域的潛力。