一种硬磁多孔材料及其制备方法与应用

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1.本发明属于多孔材料相关技术领域，更具体地，涉及一种硬磁多孔材料及其制备方法与应用。

背景技术：

2.随着科学技术的发展，医疗健康领域受到了人们越来越多的重视，其中给药技术由于其影响着药物的吸收、分布、效果、持续时间和副作用尤为重要，传统的给药技术主要通过口服或静脉注射的方法进入人体，再通过血液循环运动到靶器官或靶细胞发挥作用，在这一过程中，药物的有效利用率往往不足20％，因此如何实现精准给药对于患者具有重大意义。
3.磁控机器人作为一种无缆的、可远程操控的新型手段被认为是实现体内精准给药的有效途径。目前用于体内给药的磁控机器人主要可以分为两类，一类是由磁铁和复杂机械结构组成的厘米尺度机器人，这类磁控机器人存在着体积大、生物相容性差、携带药量少和用于控制机器人运动的磁场过大(可能会对人体造成伤害)等问题；另一类是掺杂了磁性颗粒的弹性体做成的毫米尺度机器人，这类软磁机器人存在着缺乏传感功能、操控磁场较大和药物容易泄露等问题。
4.因此，目前依然缺乏一种可靠的技术手段来实现精准给药。基于磁机器人的现有问题，为了解决控制磁场大、相容性、可靠性等问题，我们认为多孔结构的软磁弹性体是一种可靠的方法，较低的杨氏模量使外加的操控磁场强度降低，此外多孔材料已经被广泛应用于医疗健康领域，具有良好的生物相容性同时也是药物的优良载体。
5.然而，目前的磁多孔材料大多由软磁材料和硅橡胶材料混合制成。软磁材料具有低矫顽力和高磁导率的特点，在外加磁场下容易消去原有磁场并且受磁场作用产生明显的伸缩现象。因此，软磁材料并不适合制作具有灵活运动功能的软体机器人，并且软磁多孔材料一旦受到外加磁场的作用就会发生收缩，使得软磁机器人在运动过程中会发生严重的药物泄露现象。

技术实现要素：

6.针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种硬磁多孔材料及其制备方法与应用，其利用简单易得的材料和操作方式制备出了一种可以用于药物传送的硬磁多孔材料，既可以在小磁场(《100gs)下实现灵活运动，又可以在磁场下发生较大的形变，同时自身可用于制作电容型传感器，非常适合用作药物的精准递送。
7.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种硬磁多孔材料的制备方法，所述制备方法主要包括以下步骤：
8.(1)将钕铁硼粉末加入到硅橡胶的a溶液中分散均匀，得到第一混合物；
9.(2)将硅橡胶的b溶液和稀释剂加入到所述第一混合物中混合均匀，得到第二混合物；
10.(3)将第二混合物倒入模具中，并将糖模板置于模具中；
11.(4)将所述模具置于真空环境中，使得第二混合物完全填满所述糖模板的孔隙；
12.(5)将模具自真空环境中取出后在预定温度下静置，接着进行加热以使得硅橡胶固化；
13.(6)将糖模板自所述模具中取出后，溶解去除糖模板后进行充磁以得到硬磁多孔材料。
14.进一步地，钕铁硼粉末的直径为5微米。
15.进一步地，第二混合物中，各反应物的质量百分比含量为：钕铁硼粉末30％～60％，稀释剂0％～12％，硅橡胶材料37％～66％。
16.进一步地，硅橡胶为ecoflex-0030，稀释剂为ecoflex-0030的稀释剂或二甲基硅油。
17.进一步地，所述模具为3d打印的聚乳酸，所述糖模板为方糖块。
18.进一步地，所述真空环境为：真空度-0.05mpa下放置三十分钟；在真空环境中，糖模板孔隙中的气体被吸出以形成负压，液体混合物在负压和毛细管力的双重作用下填满糖模板的所有孔隙，并且浸润整个糖模板。
19.进一步地，预定温度下静置为：模具置于4℃的环境中10-12小时；将模具放入75
±
5℃的环境中加热2-3小时，以使得硅橡胶固化。
20.进一步地，糖模板放入盛有水的容器中，用磁力搅拌机加热搅拌，加热温度为80℃，持续时间为1小时，以使糖模板溶解。
21.本发明还提供了一种硬磁多孔材料，所述硬磁多孔材料是采用如上所述的硬磁多孔材料的制备方法制备而成的。
22.本发明还提供了一种如上所述的硬磁多孔材料在柔性压力电容型传感器、磁场方向检测模块及药物递送磁控软机器人中的应用。
23.总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，本发明提供的硬磁多孔材料及其制备方法与应用主要具有以下有益效果：
24.1.本发明将钕铁硼粉末与硅橡胶的a溶液混合均匀后，再加入硅橡胶的b溶液和稀释剂混合均匀，然后将方糖块(糖模板)浸泡在得到的混合物中，通过抽真空的方式让液态混合物浸润并且填满方糖块的所有孔隙，然后使得硅橡胶固化，最后用热水把方糖块洗掉，就可以得到内部孔隙相互连接且钕铁硼粉末均匀分布的硬磁多孔材料，方糖块本身成本较低，获取方便，同时由于方糖块由糖颗粒挤压制成，因此以方糖块为牺牲模板制成的多孔材料内部孔隙必定是彼此相互连接的，具有良好的透气性。
25.2.为了尽量降低硬磁多孔材料的控制磁场强度，硅橡胶材料选择杨氏模量低的ecoflex-0030，然而ecoflex-0030的a、b溶液溶液一经混合，在常温下就会发生交联固化，难以彻底浸润到方糖块的孔隙中，因此铁硼粉末能够在制成的多孔材料中分布均匀的原因包括：(1)先将钕铁硼粉末均匀地分散到硅橡胶材料的a溶液中，然后再加入b溶液；(2)为了减慢硅橡胶材料的交联固化速率，同时也是为了进一步降低硬磁多孔材料的杨氏模量，在加入b溶液的同时加入稀释剂；(3)将方糖块浸泡在混合物中之后，迅速放入真空环境中，利用毛细管力使液态混合物迅速填满方糖块的所有孔隙；(4)从真空环境中取出后，将方糖块放入低温中保存，液体混合物会慢慢浸润方糖块，同时硅橡胶材料不断固化，钕铁硼粉末被
固定在硅橡胶框架中，形成均匀的分布。
26.3.通过调节稀释剂、钕铁硼粉末的添加量，可以调节第二混合物的固化速率以及成形硬磁多孔材料的杨氏模量；进一步地，钕铁硼粉末含量的增加，有助于增大杨氏模量，增大第二混合物的黏度，不利于第二混合物浸润填满方糖块的孔隙；稀释剂含量的增加，有助于降低杨氏模量，降低第二混合物的黏度，减慢第二混合物的固化速率，并且有利于第二混合物浸润填满方糖块的孔隙。
27.4.制得的硬磁多孔材料与软磁多孔材料相比，只在特定的磁场方向下才会发生明显的收缩现象，在其他磁场下不会发生明显的伸缩现象，这就解决了磁机器人在运动过程中收缩导致的药物泄露问题；此外，本发明所提供的硬磁多孔材料在较小的磁场下就会发生较大的弯曲变形，因此，仅需要很小的控制磁场(《100gs)就可以实现对磁机器人运动的灵活操控，这有助于解决现有磁机器人控制磁场大、对人体和周围环境造成伤害的问题。
28.5.采用本发明制备方法得到的硬磁多孔材料，能够用于制备柔性压力电容型传感器和用于药物递送的硬磁软机器人，钕铁硼粉末提高了硅橡胶材料在压缩过程中的介电常数变化，同时，多孔结构降低了硅橡胶材料的杨氏模量，提高了柔性传感器的灵敏度；硬磁多孔材料制成的药物递送软机器人可以用较小的磁场实现驱动，同时只在特定磁场下才会发生收缩，不会在运动过程中发生药物泄露现象，解决了现有磁控软机器人在药物递送领域存在的问题。
附图说明
29.图1中的(a)和(b)分别是本发明提供的硬磁多孔材料在两种不同方向磁场下的放置方式；
30.图2是本发明提供的硬磁多孔材料在外加磁场作用下发生的弯曲变形对比图；
31.图3是本发明提供的硬磁多孔材料在外加磁场作用下发生的收缩变形对比示意图；
32.图4是本发明提供的硬磁多孔材料截面的体式显微镜图；
33.图5是本发明提供的硬磁多孔材料的micro-ct的三维重构模型；
34.图6是本发明实施例3所述的一种基于硬磁多孔材料的柔性压力电容型传感器的结构示意图；
35.图7是本发明实施例4所述的一种基于硬磁多孔材料的用于检测磁场方向的传感模块的结构示意图。
36.在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：110-上电极基底，120-上电极材料，130-硬磁多孔材料层，140-下电极材料，150-下电极基底，160-底板。
具体实施方式
37.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
38.本发明提供了一种硬磁多孔材料的制备方法，所述制备方法将钕铁硼粉末与硅橡
胶材料的a溶液混合均匀后，再加入硅橡胶的b溶液和稀释剂混合均匀，然后将方糖块浸泡在得到的混合物中，通过抽真空的方式让液态混合物浸润并且填满方糖块的所用孔隙，然后使得硅橡胶材料固化，最后用热水将方糖洗掉，就可以得到内部孔隙相互连接且钕铁硼粉末均匀分布的硬磁多孔材料。本实施方式中，硅橡胶的a溶液与硅橡胶的b溶液不同；在一个实施方式中，硅橡胶可以为ecoflex-0030，ecoflex-0030a溶液与ecoflex-0030的b溶液是ecoflex-0030的单体溶液和交联剂溶剂。
39.所述制备方法主要包括以下步骤：
40.s1，将钕铁硼粉末加入到硅橡胶的a溶液中分散均匀，得到第一混合物。
41.本实施方式中，钕铁硼粉末的直径为5微米；混合方法为：将钕铁硼粉末和硅橡胶的a溶液的混合物用混合消泡机高速旋转，直至钕铁硼粉末均匀悬浮在液态硅橡胶中，保证钕铁硼粉末在制备的硬磁多孔材料中的分布是均匀的。一般来说，将钕铁硼粉末分散到硅橡胶中所需的旋转时间较长，因此先将钕铁硼粉末均匀分散到硅橡胶的a溶液中，后续只需要加入硅橡胶的b溶液经过短时间的旋转即可混合均匀，混合消泡机可以一边混合一边消去旋转过程中产生的气泡，这样得到的混合物可以直接用于下一步操作，而不需要先消泡，为后续操作提供了更充足的时间。
42.s2，将硅橡胶的b溶液和稀释剂加入到所述第一混合物中混合均匀，得到第二混合物。
43.所述第二混合物中，各反应物的质量百分比含量为：钕铁硼粉末30％～60％，稀释剂0％～12％，硅橡胶材料37％～66％，该硅橡胶材料含量为硅橡胶的a溶液和硅橡胶的b溶液的含量的总和。
44.本实施方式中所用的硅橡胶为杨氏模量较低的ecoflex-0030；所述的稀释剂为ecoflex-0030的稀释剂或二甲基硅油。需要说明的是，钕铁硼粉末含量越高，混合到硅橡胶材料中所需的旋转时间和速度要求就越高，当钕铁硼粉末的含量高于60％时，钕铁硼粉末无法在硅橡胶材料中分散均匀，必然出现沉淀；加入的稀释剂的分子与硅橡胶材料类似，都是硅氧烷，区别在于稀释剂是短链的硅氧烷分子，并且侧链基团和封端基团不同，稀释剂的加入破坏了原本硅橡胶磁力a、b溶液的配比，使材料的整体交联程度下降，降低了杨氏模量，延缓了硅橡胶分子固化的时间。
45.s3，将第二混合物倒入模具中，并将糖模板置于模具中。
46.所述模具为3d打印的聚乳酸，所述糖模板为方糖块；方糖块获取容易、成本低廉，同时由于方糖块由糖颗粒挤压制成，因此以方糖块为牺牲模板制成的多孔材料内部孔隙必定是彼此相互连接的，具有良好的透气性。
47.s4，将所述模具置于真空环境中，使得第二混合物完全填满所述糖模板的孔隙。
48.所述真空环境为：真空度-0.05mpa下放置三十分钟；在真空环境中，方糖块孔隙中的气体被吸出，形成负压，液体混合物在负压和毛细管力的双重作用下填满方糖块的所有孔隙，并且浸润整个方糖块。
49.s5，将模具自真空环境中取出后在预定温度下静置，接着进行加热以使得硅橡胶完全固化。
50.预定温度下静置为：模具置于4℃的环境中10-12小时；所述高温加热的方法为：将模具放入75
±
5℃的环境中加热2-3小时；低温环境减慢了硅橡胶材料的固化速率，使硅橡
胶能够在方糖块中充分渗透，并且硅橡胶会随着时间慢慢固化，把钕铁硼粉末的位置固定下来；高温加热是为了把上一步中还没有固化彻底的硅橡胶材料彻底固化，使多孔材料能够维持住自身的形态。
51.s6，将糖模板自所述模具中取出后，放入热水中进行溶解即可得到硬磁多孔材料。
52.热水溶解糖模板的方法为：将步骤s5取出的糖模板放入盛有水的容器中，用磁力搅拌机加热搅拌，加热温度为80℃，持续时间为1小时，以使糖模板溶解。
53.s7，将硬磁多孔材料放入高压充磁机中进行充磁。
54.通过上述方法获得的硬磁多孔材料，具有在磁场下的各向异性变形响应，如图1所示，当硬磁多孔材料在图1中的(a)中的放置方法下，硬磁多孔材料没有明显的形变，在图1中的(b)中的放置方法下，硬磁多孔材料会发生明显的变形，硬磁多孔在这种情况下的变形特性如图3所示，因此药物的释放仅仅发生在如图1中的(b)的情况下，使得磁软机器人在运动过程中不会发生药物的泄露。
55.硬磁多孔材料由于自身的高矫顽力，在磁场中会发生明显的弯曲变形现象，如图2所示，通过利用这种弯曲变形，可以施加一个磁场来控制磁软机器人的滚动运动。由于硬磁多孔材料内部的高剩磁强度，基于硬磁多孔材料的磁软机器人具有灵活的运动能力，同时仅需要非常小的磁场(《100gs)就可以实现对磁软机器人的控制。
56.本发明还提供了一种硬磁多孔材料，所述硬磁多孔材料是采用如上所述的硬磁多孔材料的制备方法制备而成的。
57.本发明还提供了如上所述的硬磁多孔材料在柔性压力电容型传感器、磁场方向检测模块及药物递送磁控软机器人中的应用。
58.以下以几个具体实施例来对本发明进行进一步的详细说明。
59.实施例1
60.本实施例提供一种硬磁多孔材料的制备方法，包括以下步骤：
61.(s1)将5g钕铁硼粉末加入到5g ecoflex-0030的a溶液中，用混合消泡机高速旋转直到混合均匀，得到第一混合物。
62.(s2)将5g ecoflex-0030的b溶液加入第一混合物中，用混合消泡机高速旋转混合均匀，得到第二混合物。
63.(s3)将所述第二混合物倒入由3d打印机打印的聚乳酸模具中，再将方糖块放入液体混合物中。
64.(s4)将所述模具放入真空釜中，用真空泵抽真空维持-0.05mpa半小时，使液体混合物完全填满方糖块的孔隙。
65.(s5)将经过步骤(s4)的模具取出，放在冰箱中放置10-12小时，然后把方糖块从模具中取出，剥去表面的硅橡胶，放入烘箱中，在75℃的高温下加热2-3小时。
66.(s6)将方糖块放入盛有500ml去离子水的烧杯中，把烧饼放在磁力搅拌机上，让磁力搅拌机以80℃的温度边加热边搅拌，使方糖块溶解到热水中，持续1小时，期间，换2-3次水，即可得到硬磁多孔材料。
67.(s7)将硬磁多孔材料放入烘箱中，以50℃的温度加热3小时，把多孔材料中的水蒸发掉，再用高压充磁机中以2t的磁场充磁。制得的硬磁多孔材料如图4、图5所示。
68.本实施例制备的硬磁多孔材料由于添加了较少的ndfeb粉末，可以实现1.1kpa的
超低杨氏模量和1.3kpa的超低切变模量，因此，基于本实施例的硬磁多孔材料制备的柔性压力传感器具有最好的灵敏度和最小的检测极限，适合用来检测小应力的场景。
69.实施例2
70.本实施例提供一种硬磁多孔材料的制备方法，包括以下步骤：
71.(s1)将15g钕铁硼粉末加入到5g ecoflex-0030的a溶液中，用混合消泡机高速旋转直到混合均匀，得到第一混合物；
72.(s2)将5g ecoflex-0030的b溶液和1g ecoflex-0030稀释剂以及2g二甲基硅油加入第一混合物中，用混合消泡机高速旋转混合均匀，得到第二混合物；
73.(s3)将所述第二混合物倒入由3d打印机打印的聚乳酸模具中，再将方糖块放入液体混合物中；
74.(s4)将所述模具放入真空釜中，用真空泵抽真空维持-0.05mpa半小时，使液体混合物完全填满方糖块的孔隙；
75.(s5)将经过步骤(s4)的模具取出，放在冰箱中放置10-12小时，然后把方糖块从模具中取出，剥去表面的硅橡胶，放入烘箱中，在75℃的高温下加热2-3小时；
76.(s6)将方糖块放入盛有500ml去离子水的烧杯中，把烧饼放在磁力搅拌机上，让磁力搅拌机以80℃的温度边加热边搅拌，使方糖块溶解到热水中，持续1小时，期间，换2-3次水，即可得到硬磁多孔材料；
77.(s7)将硬磁多孔材料放入烘箱中，以50℃的温度加热3小时，把多孔材料中的水蒸发掉，再用高压充磁机中以2t的磁场充磁。
78.本实施例制备的硬磁多孔材料由于添加了较多的ndfeb粉末，因此在磁化之后具有较高的剩磁，最高可以达到120gs；同时，又受益于材料较低的杨氏模量，材料在磁场中可以发生明显的弯曲变形和收缩变形，更适合用来作为药物递送的载体。除此以外，更高的ndfeb含量增强了硬磁多孔材料的介电性能，虽然灵敏度不如由实施例1中硬磁多孔材料制备的多孔传感器，但是有更高的电容值和电容变化量。
79.实施例3
80.本实施例提供一种基于硬磁多孔材料的柔性压力电容型传感器的制备方法。
81.如图6所示，为基于硬磁多孔材料的柔性压力电容型传感器的结构示意图。传感器主要包括五个部分，分别是上电极基底110、上电极材料120、硬磁多孔材料层130、下电极材料140和下电极基底150。其中，所述上电极基底110和下电极基底150的材料为柔性的pdms薄膜，上电极材料120和下电极材料140所采用材料为导电布，硬磁多孔材料层的材料130与实施例2中制备的硬磁多孔材料相同。
82.本实施例中所述的一种基于硬磁多孔材料的柔性压力传感器的制备方法的具体步骤如下：
83.在柔性的pet薄膜上均匀地涂覆一层厚度为100微米的二甲基硅氧烷(pdms)的前驱液(a、b液比例为10：1)，将pet薄膜放入烘箱中，75℃加热20min完全固化，把pdms薄膜从pet上取下来，用激光加工成与电极对应的形状，得到上电极基底110。
84.在上电极基底110的表面，涂一层薄薄的粘合胶(silpoxy)，把一块用激光加工好的导电布作为上电极材料120放置在涂覆有粘合胶的pdms薄膜表面组成上电极，放入烘箱中75℃加热10min至粘合胶固化。
85.取实施例2中制备的硬磁多孔材料制备硬磁多孔材料层130作为电容型传感器的介质层，在上电极材料120远离上电极基底110的表面涂覆一层薄薄的粘合胶，将硬磁多孔材料层130放置在上电极材料120表面，放入烘箱中75℃加热10min至粘合胶固化。
86.按照上述方法将下电极材料140和下电极基底150依次放置组成下电极，并将上电极、硬磁多孔材料和下电极组成柔性压力传感器。
87.需要说明的是，如图6所示，本实施例所述的传感器为检测范围可调的柔性压力电容型传感器。其中，ndfeb粉末的含量可以提高材料的杨氏模量，增强材料的介电性能，灵敏度降低，检测范围变宽。
88.电容传感器的电容值主要由介电层的介电常数和两电极间的距离决定，在本实施例中所述的柔性压力传感器未被压缩时，由于本发明中所述的多孔材料具有孔积率高的特点，介电层由掺杂了磁粉的ecoflex和空气组成，磁粉增强了硅橡胶材料的介电常数；传感器受到压缩时，两极板间距离减小，同时多孔材料内部的空气被挤出，介电层的介电常数大幅度增加，最终传感器发生很大的电容变化，这使得本发明所述的硬磁多孔材料非常适合用作柔性压力传感器的介电材料。
89.实施例4
90.本实施例提供一种基于硬磁多孔材料的磁场方向检测模块的制备方法。
91.如图7所示，为基于硬磁多孔材料的磁场方向检测模块的结构示意图。磁场方向检测模块包括两个垂直放置的传感单元，每个传感单元又分为六个部分，分别是上电极基底110、上电极材料120、硬磁多孔材料层130、下电极材料140、下电极基底150和底板160。其中，所述上电极基底110和下电极基底150的材料为柔性的pdms薄膜，上电极材料120和下电极材料140所采用材料为导电布，硬磁多孔材料层130的材料与实施例2中制备的硬磁多孔材料相同，底板160的材料为挤压亚克力。
92.本实施例中所述的一种基于硬磁多孔材料的磁场方向检测模块的制备方法的具体步骤如下：
93.在柔性的pet薄膜上均匀地涂覆一层厚度为100微米的二甲基硅氧烷(pdms)的前驱液(a、b液比例为10：1)，将pet薄膜放入烘箱中，75℃加热20min完全固化，把pdms薄膜从pet上取下来，用激光加工成与电极对应的形状，得到上电极基底110。
94.在上电极基底110的表面，涂一层薄薄的粘合胶(silpoxy)，把一块用激光加工好的导电布作为上电极材料120放置在涂覆有粘合胶的pdms薄膜表面组成上电极，放入烘箱中75℃加热10min至粘合胶固化。
95.取实施例2中制备的硬磁多孔材料制备硬磁多孔材料层130以作为电容型传感器的介质层，在上电极材料120远离上电极基底110的表面涂覆一层薄薄的粘合胶，将硬磁多孔材料层130放置在上电极材料120表面，放入烘箱中75℃加热10min至粘合胶固化。
96.按照上述方法将下电极材料140和下电极基底150依次放置组成下电极，并将上电极、硬磁多孔材料和下电极组成柔性压力传感器。用激光将挤压亚克力板加工成需要的形状作为底板160，在底板表面涂一层薄薄的粘合胶，把柔性压力传感器放置在上面，室温下静置一段时间至粘合胶固化，将两个传感单元组装起来，放在三维霍姆线圈中，即可检测磁场的方向。
97.需要说明的是，如图7所示，本实施例所述的检测模块为检测磁场方向的模块。由
于硬磁多孔材料的低杨氏模量，所以硬磁多孔材料在磁场中会发生非常明显的变形现象，因此，本实施例所述的检测模块可以检测非常小的磁场变化(25gs)。
98.实施例5
99.本实施例提供一种基于硬磁多孔材料的给药软体机器人的制备方法。
100.取实施例2所述的硬磁多孔材料，切成需要的形状，用强磁场充磁器充磁直至饱和；用注射器向硬磁多孔材料中注射液体药物，在永磁铁的控制下，软磁机器人通过滚动前进，行进到目标给药位置，施加特定方向的磁场，使给药机器人发生收缩，释放药物。
101.给药机器人只在特定的磁场方向下发生收缩变形，使得磁软机器人在运动过程中不会发生药物的泄露问题；同时，硬磁多孔材料由于自身的高矫顽力和低杨氏模量，在磁场中会发生明显的弯曲变形现象，并且仅需要非常小的磁场(《100gs)就可以实现这种弯曲变形；通过利用这种弯曲变形，可以施加一个磁场来控制磁软机器人的滚动运动。由于硬磁多孔材料内部的高剩磁强度，基于硬磁多孔材料的磁软机器人具有灵活的运动能力。因此，本实施例所述的基于硬磁多孔材料的软磁机器人非常适合用于药物递送。
102.本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种硬磁多孔材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将钕铁硼粉末加入到硅橡胶的a溶液中分散均匀，得到第一混合物；(2)将硅橡胶的b溶液和稀释剂加入到所述第一混合物中混合均匀，得到第二混合物；(3)将第二混合物倒入模具中，并将糖模板置于模具中；(4)将所述模具置于真空环境中，使得第二混合物完全填满所述糖模板的孔隙；(5)将模具自真空环境中取出后在预定温度下静置，接着进行加热以使得硅橡胶固化；(6)将糖模板自所述模具中取出后，溶解去除糖模板后进行充磁以得到硬磁多孔材料。2.如权利要求1所述的硬磁多孔材料的制备方法，其特征在于：钕铁硼粉末的直径为5微米。3.如权利要求1所述的硬磁多孔材料的制备方法，其特征在于：第二混合物中，各反应物的质量百分比含量为：钕铁硼粉末30％～60％，稀释剂0％～12％，硅橡胶材料37％～66％。4.如权利要求1所述的硬磁多孔材料的制备方法，其特征在于：硅橡胶为ecoflex-0030，稀释剂为ecoflex-0030的稀释剂或二甲基硅油。5.如权利要求1所述的硬磁多孔材料的制备方法，其特征在于：所述模具为3d打印的聚乳酸，所述糖模板为方糖块。6.如权利要求1-5任一项所述的硬磁多孔材料的制备方法，其特征在于：所述真空环境为：真空度-0.05mpa下放置三十分钟；在真空环境中，糖模板孔隙中的气体被吸出以形成负压，液体混合物在负压和毛细管力的双重作用下填满糖模板的所有孔隙，并且浸润整个糖模板。7.如权利要求1-5任一项所述的硬磁多孔材料的制备方法，其特征在于：预定温度下静置为：模具置于4℃的环境中10-12小时；将模具放入75
±
5℃的环境中加热2-3小时，以使得硅橡胶固化。8.如权利要求1-5任一项所述的硬磁多孔材料的制备方法，其特征在于：糖模板放入盛有水的容器中，用磁力搅拌机加热搅拌，加热温度为80℃，持续时间为1小时，以使糖模板溶解。9.一种硬磁多孔材料，其特征在于：所述硬磁多孔材料是采用权利要求1-8任一项所述的硬磁多孔材料的制备方法制备而成的。10.一种权利要求9所述的硬磁多孔材料在柔性压力电容型传感器、磁场方向检测模块及药物递送磁控软机器人中的应用。

技术总结

本发明属于多孔材料相关技术领域，其公开了一种硬磁多孔材料及其制备方法与应用，该方法包括以下步骤：(1)将钕铁硼粉末加入到硅橡胶的A溶液中分散均匀，得到第一混合物；(2)将硅橡胶的B溶液和稀释剂加入到所述第一混合物中混合均匀，得到第二混合物；(3)将第二混合物倒入模具中，并将糖模板置于模具中；(4)将所述模具置于真空环境中，使得第二混合物完全填满所述糖模板的孔隙；(5)将模具自真空环境中取出后在预定温度下静置，接着进行加热以使得硅橡胶固化；(6)将糖模板自所述模具中取出后，溶解去除糖模板后进行充磁以得到硬磁多孔材料。本发明的材料简单易得，操作方式方便，实现灵活运动，可以在磁场下发生较大的形变。可以在磁场下发生较大的形变。可以在磁场下发生较大的形变。