香港文匯報訊（記者 高鈺）有如變形蟲般可以改變形狀、分裂和合併的微型軟體機器在生物醫學的應用非常廣泛，包括靶向藥物輸送、微創手術、細胞移植、醫用導管等。香港中文大學機械與自動化工程學系教授張立利用鐵磁流體及其浸潤效應，構建多功能微型軟體機器，不但具備更強大的變形能力，還可展現多種運動模式，進一步擴闊微型軟體機器在生物醫學領域的應用前景。有關研究成果已於國際期刊《自然通訊》發表，並獲選為編輯精選論文，獲相關界別高度重視。

磁性軟體機器大多是將硬磁性微米顆粒添加在水凝膠等固體軟材料內製成，但其變形能力有限，難以在狹窄的空間中穿行，例如開口尺寸與軟體機器相當或更小的微小內腔，故科研人員一直希望發掘製造微型軟體機器的新材料，以擴展其功能。

張立聯同卡內基梅隆大學Carmel Majidi教授，合作利用鐵磁流體的三種不同浸潤特性及其可重構性，構建多樣微型軟體機器，實現多種功能。

所謂鐵磁流體，是由懸浮在流體中的納米級鐵磁或亞鐵磁顆粒製成的膠狀液體。在低浸潤狀態下，研究人員可利用磁場驅使液態的軟體機器，展現多種運動模式，包括拉伸、跳躍、旋轉、翻滾、皮划艇和搖擺等動作，或如變形蟲般改變形狀、分裂和合併。

鐵磁流體可以適應複雜的地形環境，如跨越連續的障礙物、階梯和穿過牆壁上指定的孔洞。此外，鐵磁流體液滴可重組為液體膠囊，於膽管等曲折的狹窄通道運送液體或固體貨物到達目標位置。

纖毛擺動泵送血液

在高浸潤狀態下，鐵磁流體液滴可以充當「人造液體纖毛」（artificial liquid cilia），即基底上伸出較長的突起，在外加磁場作用下進行微生物纖毛可控節律性擺動，實現生物液體的可控運送，例如泵送血液，或在完全浸潤狀態下，重組為「人造液體皮膚」（artificial liquid skin），像科幻電影Venom（毒魔）一樣，通過黏附在無生命的物體表面，將其轉變為可控的機器。

研究團隊未來將專注於基底浸潤特性的控制，以實現鐵磁流體「皮膚」的可控吸附與脫離。在微型軟體機器中引入變形能力強的流體不僅增加了功能性和適應性，也為研發更靈活的微型軟體機器人開闢新方向。