图案化多材料磁性水凝胶致动器的4D打印

本文介绍了一种可用于多材料直接墨水打印（4D 打印）软致动器的新型可打印磁性水凝胶，其由藻酸盐、甲基纤维素和聚丙烯酸稳定的四氧化三铁磁性纳米颗粒（MNPs）组成，含 0%、10%、20% MNPs 的三种墨水可打印出管、立方体、悬臂等 3D 物体。该磁性水凝胶具有高结构完整性、高孔隙率、无细胞毒性、良好机械稳定性和独特磁响应性，通过可编程图案化可形成宏观各向异性磁性材料，在磁场下能实现滚动、跳跃、弯曲等不同运动，其生物相容性和功能性有望满足未来软机器人在生物医学领域的应用需求。

一、研究背景与目标

<现状<：刺激响应水凝胶在电子设备、传感器等领域应用广泛，但传统水凝胶致动依赖水环境且多为单一材料；磁响应材料中含钕颗粒和弹性体的非生物相容性问题突出。

<目标<：开发具生物相容性的磁性水凝胶，通过多材料 4D 打印制备软致动器，实现空气中无接触磁控。

二、材料制备与打印方法

<磁性纳米颗粒（MNPs）合成<

<采用共沉淀法，Fe^2