磁性软材料因其非系留的驱动方式、低时延的响应特性与良好的机械顺应性，在流体操控、可穿戴电子、生物医疗机器人等多个前沿领域中展现出独特的优势。这类材料通常由磁性组件与柔性基底构成，磁性组件的磁化方向与空间排布不仅决定了材料本征的磁场分布，还影响材料在外部磁场作用下产生的局部磁体积力与力矩。这些物理量共同驱动材料实现复杂的运动与形变，并赋予其基于磁场与外部系统无线交互的能力。因此，为推动该领域持续发展，实现磁性软材料内部磁化分布的高精度时空调控至关重要。
近日，香港大学与香港理工大学联合研究团队在《Advanced Materials》上发表综述文章，题为 “Spatiotemporal Modulation of Magnetization in Magnetic Soft Materials”。文章系统介绍了磁性软材料的基本构成，全面梳理了当前主要的空间与时空磁化调制技术，深入分析了其在流体控制、生物医疗和可穿戴电子等方向的典型应用，总结了当前该领域面临的技术挑战，并展望了其未来的发展方向与潜在机遇。香港大学博士生邓启宇为论文的第一作者，香港大学博士毕业生李禾耕为论文的共同第一作者，香港理工大学王立秋讲席教授、张艺媛助理教授、香港大学尹晓波教授为论文的通讯作者。
图1 软材料中的时空磁化调制概述
图2 磁性材料基本分类及其在不同磁场下的磁响应特性
图3 软材料和磁性软材料系统简介
图4 基于模板的空间磁化调制技术
图5 基于模块化组装的空间磁化调制技术
图6 基于3D打印的空间磁化调制技术
图7 基于手动重组装的时空磁化调制技术
图8 基于克服矫顽力的时空磁化调制技术
图9 基于动态边界的时空磁化调制技术
图10 时空磁化调制软材料在流体操控领域的应用
图11 时空磁化调制软材料在生物医疗领域的应用
图12 时空磁化调制软材料在可穿戴电子领域的应用
磁性软材料作为力学、机械工程与材料科学深度交叉的研究热点，其核心挑战在于实现对磁化分布的高精度时空调控。本文系统回顾了当前主流的调控策略与技术路径，并重点梳理了其在流体操控、可穿戴电子和生物医疗等典型应用中的关键作用。本文有望为该领域的基础研究与应用转化提供坚实的理论支撑和详实的技术参考。
论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202506342
