Manipulaciones selectivas complejas de materia programable termomagnética.

Jan 24, 2024

Scientific Reports volumen 12, número de artículo: 20767 (2022) Citar este artículo

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La materia programable puede cambiar su forma, rigidez u otras propiedades físicas cuando se le ordena. Trabajos anteriores han demostrado materia controlada ópticamente sin contacto o actuación magnética, pero la primera tiene una fuerza limitada y la segunda tiene una resolución espacial limitada. Aquí, mostramos un nivel de control sin precedentes que combina patrones de luz y campos magnéticos. Se calienta una mezcla de polvo termoplástico y ferromagnético en lugares específicos que se vuelven maleables y son atraídos por campos magnéticos. Estas áreas calentadas se solidifican al enfriarse y el proceso se puede repetir. Mostramos un control complejo de losas 3D, láminas 2D y filamentos 1D con aplicaciones en pantallas táctiles y manipulación de objetos. Debido a la baja temperatura de transición y la posibilidad de utilizar calentamiento por microondas, el compuesto se puede manipular en el aire, el agua o dentro del tejido biológico, lo que tiene el potencial de revolucionar los dispositivos biomédicos, la robótica o las tecnologías de visualización.

La materia programable puede cambiar de forma, densidad, módulos u otras propiedades físicas de forma programática1. Estos cambios se controlan externamente o se activan mediante sensores y procesamiento integrados en el material2. Los dos enfoques principales para implementar materia programable son: robots modulares3, que proporcionan más inteligencia; y actuación externa4, que produce una mayor resolución espacial y escalabilidad. La materia programable tiene aplicaciones innovadoras en los campos de la ingeniería y la medicina, pero la granularidad que se puede lograr en sus manipulaciones aún es significativamente limitada.

Se ha utilizado la luz como método de actuación externo. Los materiales combinados con azobencenos5 actúan cuando se iluminan. Por ejemplo, desencadenar movimiento cuando un objeto reflectante u opaco se acerca al material6, o permitir la locomoción sobre filamentos y cilindros cuando se ilumina con patrones de luz dinámicos7. Por otro lado, el calor generado por la luz puede mover pequeños objetos en la superficie del agua debido a gradientes de temperatura8 o cambiar de fase en aleaciones con memoria de forma9. La actuación con luz o su efecto térmico tiene una alta resolución espacial dada la tecnología existente para proyectar imágenes, sin embargo, la fuerza de actuación es relativamente débil y después de la actuación, todo el material vuelve a su estado inicial o conserva un estado irreversible. Además, la luz no puede atravesar materiales opacos.

Los campos magnéticos son otra forma de controlar la materia a distancia. Un hilo flexible de polímero que contiene polvo magnético se puede dirigir de forma remota para navegar en entornos retorcidos10, láminas de materiales flexibles incrustadas con partículas ferromagnéticas o magnéticas se pueden trasladar y flexionar de forma controlada para la locomoción11,12, se puede accionar una alfombra hecha de cilios magnéticos. para controlar los objetos que están encima13, y el limo magnético se puede mover magnéticamente para atrapar y transportar otros objetos14. La actuación magnética es fuerte y puede atravesar materiales no metálicos, pero no es posible tener una alta resolución espacial ya que los campos magnéticos no permanecen enfocados a distancia. Para un mejor control, la atracción o repulsión magnética sobre el material se puede modular calentándolo hasta su temperatura de Curie, ya sea usando luz15 o inducción electromagnética16, pero estos métodos se aplican en toda la superficie no permitiendo una manipulación fina. El metal líquido puede transformarse en gotas17 mediante campos magnéticos externos, y cuando se combinan en una suspensión magnetorreológica también puede cambiar su rigidez18, sirviendo como conexión eléctrica dinámica en circuitos reconfigurables.

Aquí, mostramos niveles sin precedentes de control manipulando la materia utilizando una combinación de patrones espaciales térmicos y actuación magnética en un material compuesto hecho de una matriz de termoplástico reversible de baja temperatura (policaprolactona, PCL) mezclado con polvo ferromagnético (partículas de hierro), ver “ Métodos” “Mezcla de compuestos”.

Los termoplásticos se han mezclado anteriormente con polvo de hierro para ajustar su conductividad térmica19, resistencia eléctrica20 o absorción de oxígeno21. En el contexto de la materia programable, la combinación de actuación magnética y térmica ha sido demostrada para este tipo de compuestos22,23, sin embargo las manipulaciones se aplicaron sólo a láminas 2D y el calor se aplicó a todo el material, limitando significativamente los tipos y la complejidad. de las manipulaciones.

En nuestras manipulaciones presentadas, el material es sólido a temperatura ambiente (25 \({^\circ }\)C) pero se vuelve maleable más allá de 50 \({^\circ }\)C mediante la aplicación de calor en ubicaciones específicas. El calor se puede aplicar de forma global, con una lámpara de infrarrojos; en una zona localizada, utilizando pistolas de aire caliente; con patrones espaciales, utilizando una máscara sobre luz colimada; en un punto focal, utilizando lámparas halógenas o láseres enfocados; y en el interior de materiales opacos, con radiación de microondas (ver “Métodos”: “Fuentes térmicas”). Luego, un campo magnético atrae las partículas de Fe que están incrustadas dentro de la matriz, arrastrando consigo las partes maleables del PCL. El material solidifica cuando se enfría a temperatura ambiente, siendo este proceso repetible. Se permiten diferentes aplicaciones que van desde la formación de códigos Braille hasta la escultura de figuras utilizando patrones térmicos espacialmente complejos aplicados en filamentos 1D, hojas 2D o bloques 3D (ver Película complementaria 1). El principio básico se muestra en la Fig. 1.

Manipulaciones sobre un termoplástico ferromagnético mediante patrones térmicos y campos magnéticos. (a) El aire caliente hace que el centro de un filamento sea maleable, un campo magnético tira de un lado del filamento que se dobla a lo largo del área calentada; al enfriarse, el filamento se solidifica. (b) Un láser calienta puntos específicos de una hoja, un campo magnético atrae esos puntos hacia arriba, al enfriarse los puntos elevados quedan fijos y se pueden presionar sin deformación. (c) Se ilumina un patrón 2D en una lámina de material; cuando se aplica un campo magnético, las áreas calentadas se elevan y, al solidificarse, adquieren relieve. (d) Una masa de material sube hacia una columna, se calienta un punto de la columna y se extrae de ella una rama secundaria. (e) Las microondas pueden calentar el material cuando está dentro de un material ópticamente opaco, por ejemplo para expandir su contenedor o accionarlo.

En la película complementaria 2 se muestra un modelo cualitativo del principio de funcionamiento. Las siguientes ecuaciones se combinaron en una simulación en el dominio del tiempo de partículas conectadas para informar los experimentos presentados en el artículo. El campo H generado por el imán se aproxima como un dipolo24: \(\textbf{H}(\textbf{r}) = \frac{1}{4\pi }\left( \frac{3 \hat{\textbf{r}}(\textbf{m} \cdot \ hat{\textbf{r}})-\textbf{m}}{r^{3}}\right)\) donde \(\textbf{r}\) es el vector desde el dipolo hasta el punto en el campo , y \(\textbf{m}\) es el momento magnético del dipolo. Esta fuerza magnética que el campo H ejerce sobre una partícula de hierro se calcula como25: \({\rm{F}}_{\rm{m}}=\mu _{0} {\rm {~V}}_ {\rm{p}} {\textbf{M}}_{\rm{p}} \nabla \left( {\textbf{H}}_{\rm{p}}\right)\) donde \( \mu _{0}\) es la permeabilidad magnética del vacío,\({\rm {~V}}_{\rm{p}}\) es el volumen de las partículas y \({\textbf{M}}_{ \rm{p}}\) es la magnetización de la partícula calculada como25. La distribución del calor dentro del material se modela utilizando la ecuación de calor común \(\frac{\partial u}{\partial t}=\alpha \Delta u\) donde \(\alpha\) es la conductividad térmica. La viscosidad del material determina su desplazamiento cortante para una fuerza dada \(F=\mu A \frac{u}{y}\) donde \(\mu\) es la viscosidad, A es el área y \(\ frac{u}{y}\) es la tasa de deformación por corte; para un termoplástico, su viscosidad (\(\mu\)) disminuye logarítmicamente con la temperatura26.

Se crearon múltiples muestras con diferentes proporciones de partículas de hierro y se moldearon en cilindros (ver "Métodos": "Mezcla de compuestos"), y se midieron las características mecánicas y magnéticas. Las muestras se etiquetaron desde S10 (10% de hierro en volumen) a S50 (50% de volumen de hierro), agregar polvo de hierro más allá del 50% de volumen hizo que la muestra se volviera quebradiza y no pudiera mantener su estructura.

La conductividad térmica se controló a través de los cilindros de 5 cm de diámetro y 3 cm de espesor (Fig. 2a) cuando se colocaron en un lecho calentado de circuito cerrado a 50 \({^\circ }\)C (Fig. 2b,c). . Cuanto mayor es el contenido de hierro, mayor es la conductividad térmica a través del material; la temperatura se midió en la superficie superior de los cilindros. También se controló la conductividad de la superficie (Fig. 2d-f), cuanto menor era el contenido de hierro, mayor era la temperatura alcanzada y más tiempo tardaba en enfriarse; Esto puede suceder porque el calor no se puede distribuir a través del material. Más detalles se encuentran en “Métodos”: “Medidas térmicas”. La intensidad de la luz se puede regular para elevar la temperatura del material a diferentes velocidades (consulte la Imagen complementaria 7).

Las fuerzas de tracción magnética se midieron en las diferentes muestras y se muestran en la Fig. 2g. Cuanto mayor sea el contenido de hierro, más fuerte será la fuerza magnética. La distancia máxima de atracción magnética fue similar para todas las muestras (\(\approx\)6 cm) ya que las muestras con más volumen de hierro fueron atraídas más fuertemente pero también pesaron más. Más detalles se encuentran en “Métodos”: “Medidas magnéticas”. La caracterización adicional (pruebas de dureza Shore y de tracción, así como imágenes microscópicas, confocales y SEM) están disponibles en las figuras complementarias. 8, 9, 10, 11, 12 y 13 respectivamente.

El material tenía un color homogéneo después de la preparación y activación. Además, la densidad de las diferentes partes mostró una desviación muy pequeña (SD \(=\) 0,006 g/ml) como se muestra en la Imagen complementaria 6. Esto indica que el polvo tenía una distribución homogénea incluso después de la activación y que no se produjo aglomeración de polvo. ocurrió después de la activación del campo magnético.

(a) Temperatura en la parte superior de las muestras a lo largo del tiempo cuando se colocan en un lecho calentado a 50 \({^\circ }\)C, el calor se elimina después de 60 min; con imágenes térmicas en color (b,c). (d) Temperatura a lo largo del tiempo en el costado de las muestras cuando se aplica un punto focal en el centro, el calor se elimina después de 20 minutos; con imágenes térmicas en color (e,f). (g) Fuerza de tracción magnética sobre las muestras.

Las operaciones básicas sobre el material se realizan calentando un área específica, atrayendo esa área con un campo magnético y luego enfriándola mediante disipación pasiva o activamente con un chorro de aire frío. El material se puede emplear en diferentes dimensionalidades: filamento 1D, láminas 2D y losas 3D.

Manipulaciones básicas. (a) Doblar y flexionar. b) Estiramiento y contracción. (c) División. (d) Fusión. (e) En ascenso. Las barras de escala son de 3 cm.

Cuando el material está en estado sólido, un campo magnético puede trasladarlo a lo largo de las superficies mediante una manipulación de atracción magnética regular. Como utilizamos partículas ferromagnéticas de Fe, el imán siempre atrae el compuesto. Es posible un control preciso y selectivo. Utilizando dos imanes, se logró la rotación de piezas alargadas de material. La aplicación de calor puede derretir y aplanar partes específicas del material o la pieza completa si se aplica globalmente, ya sea con fuerzas magnéticas que tiran desde abajo o por la acción de la gravedad. Estas manipulaciones básicas se muestran en la figura complementaria 5.

La flexión de piezas alargadas se puede lograr en una ubicación específica aplicando calor enfocado en el punto de pivote deseado y luego aplicando un campo magnético sobre el pivote; la otra parte se puede sujetar: por su propio peso si es lo suficientemente grande, por otro imán o pegándola con calor; Las operaciones de flexión se realizan con el proceso inverso (Fig. 3a). El estiramiento y la contracción se logran cuando ambas partes (por encima y por debajo del área calentada) se mueven separándolas o acercándolas respectivamente (Fig. 3b). Si las partes sólidas se separan más, la parte maleable calentada se rompe y el material se divide en dos partes (Fig. 3c). La unión de piezas separadas se puede realizar calentándolas en las áreas de unión objetivo y luego juntando estas áreas (Fig. 3d). Se puede lograr el ascenso de una pieza calentando toda la muestra y luego aplicando un campo magnético desde arriba (Fig. 3e).

El calentamiento de la superficie del material se puede conseguir en 1 min con luz, el calentamiento de toda la pieza se puede realizar en 10 min. La flexión se realizó a 5\(^\circ\)/s, la manipulación de estiramiento y contracción tomó 10 s, la duración fue similar para la división. Para conseguir una separación total en dos partes se mantendrá una distancia mínima de 5 cm. fue requerido. La velocidad de ascenso fue de 5 mm/s, es posible ir más rápido pero se necesita un control preciso para evitar que el material entre en el imán. La altura máxima fue de 10 cm, se pueden obtener ramas más largas pero fue necesario enfriarlas externamente para evitar el colapso.

Se pueden crear diferentes letras a partir de un único hilo de filamento combinando operaciones básicas. El filamento se divide en los diferentes segmentos que formarán cada letra. Las partes separadas se doblaron en posiciones específicas en ángulos específicos. Luego, se unieron algunos segmentos. Después, cada letra se puede mover como un todo sólido. Las letras S, M, A, R, T se crearon mediante este proceso (Fig. 4a).

Manipulación compleja. (a) Formar letras con filamento 1D. (b) Patrones de Braille reversibles en una hoja. (c) Letra M grabada en relieve en una hoja. (d) Ramificación. (e) Esculpir en 3D. Las barras de escala son de 3 cm.

Se pueden crear patrones arbitrarios en una hoja aplicando patrones de luz para hacerla maleable en posiciones específicas. Luego, un campo magnético procedente de arriba eleva las zonas maleables. Se grabaron en hojas patrones en braille (Fig. 4b) y el contorno de la letra M (Fig. 4c). Este proceso es reversible aplicando calor sobre toda la superficie para aplanarla.

Se creó una forma de árbol orgánico elevando una masa de material hacia un tronco principal, luego se extruyeron las subramas (Fig. 4d). A partir de un trozo de material se creó una escultura de una criatura marina. En primer lugar, se aplanó derritiéndolo. Luego se estiró la forma general de la cola, el cuello y las aletas. En segundo lugar, se levantaron púas a lo largo de la cola. En tercer lugar, se calentó el escote y luego se levantó tirando desde arriba. Finalmente, la parte final del cuello se moldeó en forma de cabeza doblándolo hacia abajo y levantando dos pequeñas antenas (Fig. 4e), notamos que todos estos pasos se realizaron a distancia.

Los filamentos flexibles dopados con polvo magnético se pueden usar para navegar a través de ambientes retorcidos10, aquí también podemos controlar qué partes del filamento se vuelven flexibles o rígidas calentándolas, esto permite usar el filamento como un gancho para agarrar objetos en el aire (Fig. .5a,b) o agua (Fig. 5c).

Casos de uso. (a) Un gancho para agarrar un objeto pequeño. (b) Un gancho más grande para arrastrar un objeto más pesado, puede tirar hasta 20 kg. (c) Operación bajo el agua. (d) Columna elevada como estructura de soporte. (e) Filamento que se adhiere a lugares separados para conectarlos. (f) Filamentos apilados a diferentes distancias para filtrado selectivo. (g) Calentamiento del material dentro de un recipiente mediante microondas para poder expandirlo y contraerlo dinámicamente, luego de la solidificación mantiene el recipiente expandido. Las barras de escala son de 3 cm.

Las propiedades mecánicas del termoplástico permiten que el material funcione como soporte de estructuras (Fig. 5d). Cuando el material se calienta más allá de 80 \({^\circ }\)C y luego se enfría, se adhiere a diferentes superficies, esto se puede usar para conectar áreas separadas (Fig. 5e) y filtrar objetos que pasan (Fig. 5f). .

El material también se puede calentar dentro de medios ópticamente opacos mediante microondas. Un magnetrón de 2,45 Ghz calentó el material haciéndolo maleable mientras estaba dentro de un globo simulador de pulmón. Luego, con un campo magnético se podía expandir y contraer de forma controlada, al solidificarse el material mantenía el globo expandido (Fig. 5g).

Los campos magnéticos tienen una limitación en su alcance de \(\approx\)6 cm, pero los imanes empleados eran cilindros regulares de neodimio. Los campos magnéticos más fuertes provenientes de equipos especializados proporcionarían un mayor alcance.

La difusión de calor es necesaria para hacer que el material sea maleable más allá de la superficie donde la luz ilumina el material. Sin embargo, la difusión hace que los patrones térmicos sean menos nítidos y limita la pendiente alcanzable en las deformaciones de la superficie. Los materiales con menor concentración de hierro tienen menos conductividad a través del material y se calientan más en la superficie, por lo que son más adecuados para manipulaciones de superficies como códigos Braille. Los compuestos con más hierro son más adecuados para manipulaciones en masa (por ejemplo, doblar, dividir, elevar o fundir). El calentamiento por microondas se puede utilizar para calentar masas incluso si la conductividad térmica es baja porque penetra en el material, mientras que los métodos basados ​​en luz o aire son más adecuados para calentar superficies.

Se obtuvieron compuestos homogéneos mezclando el polímero termoplástico con partículas de hierro. Dado el tamaño de las partículas y la viscosidad del material, el compuesto conservó su uniformidad después de múltiples manipulaciones (es decir, las partículas arrastraron consigo el plástico) sobre la misma pieza. No se observó oxidación de las partículas de hierro ni cambio de color en los materiales a lo largo de los experimentos, ni siquiera en las muestras sumergidas en agua.

Los campos magnéticos se controlaron en forma de bucle cerrado moviendo y girando los imanes de acuerdo con la observación visual de las reacciones del material. Sin embargo, el calentamiento se aplicó en circuito abierto, se podría obtener más control en los patrones térmicos si se aplicaran en circuito cerrado con una cámara térmica.

El termoplástico empleado (PCL) es biocompatible; las partículas de hierro (o su óxido) son de uso común en aplicaciones médicas. Además, la radiación de microondas puede calentar partículas de hierro sin calentar significativamente el tejido biológico circundante27. Esto hace que el compuesto sea viable para operaciones dentro del cuerpo humano manipulándolo desde el exterior, por ejemplo a lo largo del tubo digestivo o del tracto respiratorio superior.

En este trabajo nos centramos en las manipulaciones mecánicas que sólo son posibles gracias al accionamiento termomagnético, se pueden añadir diferentes funcionalizaciones al material. Por ejemplo, agregar compuestos de plata para hacerlo conductor y funcional en circuitos reconfigurables, o microcápsulas de antibióticos en el centro que se liberan cuando se divide el material.

Se ha demostrado que manipulaciones remotas de una complejidad sin precedentes controlan un termoplástico ferromagnético con patrones térmicos y campos magnéticos. Esto abre aplicaciones en pantallas táctiles y manipulación de objetos. Destacamos la capacidad de los campos magnéticos y de microondas para atravesar materiales ópticamente opacos, lo que hace que estas manipulaciones sean adecuadas para operar en tejidos biológicos o contenedores de plástico.

Las muestras se prepararon mediante fundición en solución de una mezcla de policaprolactona (PCL, Polydoh Materialix) con partículas de hierro de 100\(\mu\)m con un 98% de pureza (Alquera). Se utilizaron disolventes diclorometano (DCM) y hexano (Sigma Aldrich) para asegurar una buena mezcla.

En este proceso se prepararon cinco muestras (S10, S20, S30, S40 y S50) con diferente contenido de hierro en volumen dentro de un cubículo con campana extractora y en condiciones normales a temperatura ambiente. Se colocó un vaso de precipitados de 1 litro de capacidad sobre una placa calefactora IKA C-MAGHS7 con un controlador de temperatura IKA ETS-D5 y un agitador digital LaboLan OS40-S, equipado con una paleta mezcladora. Primero, la temperatura del disolvente DCM se establece en 30 \(^{\circ }\)C dentro del vaso de precipitados. La cantidad de disolvente era diez veces en volumen la masa de polímero a disolver, por ejemplo 200 ml de disolvente para 22 g de PCL. Luego se añadió el polímero. La reacción se llevó a cabo a \(30{\pm }2 \,^{\circ }\)C y se agitó durante 2 h a una velocidad de 300 rpm. Una vez que el polímero estuvo totalmente disuelto, se incorporó el polvo de hierro a la solución y se mezcló durante 1 h, aumentando la velocidad de agitación mecánica hasta 500 rpm. Después de que las partículas de hierro se dispersaron completamente, se agregaron 100 ml de hexano para promover la precipitación del compuesto y se aumentó la temperatura de la solución a \(50{\pm }2 \, ^{\circ }\)C para evaporar ambos solventes. .

Una vez que la mezcla sea homogénea y los disolventes hayan desaparecido, se puede retirar la mezcla y ponerla en un molde. Para minimizar las diferencias dentro de los experimentos, se estableció un volumen alrededor de 21,34 cm\(^{3}\) para cada muestra considerando la capacidad del molde y la densidad de los materiales: PCL (\(\rho =\) 1145 g/cm\(^ 3\)) y hierro (\(\rho =\) 7874 g/cm\(^3\)). Estos moldes de silicona se utilizaron para crear muestras de formas cilíndricas en 3D. Las láminas 2D se elaboraron de la misma manera, pero en lugar de colocarlas en un molde, se aplanaron con un rodillo de acero inoxidable sobre una estera de silicona. Para los filamentos 1D, el compuesto se trituró en gránulos y se introdujo en una extrusora (FelFil Evo equipada con una boquilla de sección transversal circular de 1,75 mm) a 60 \(^{\circ }\)C y 6 mm/s de velocidad. Las muestras se pueden ver en la Fig. 1 complementaria y el peso resultante de las proporciones de volumen en la Tabla 1.

Durante los experimentos se utilizaron diferentes fuentes térmicas: una lámpara halógena enfocada, una pistola de aire caliente, una lámpara de infrarrojos, un proyector de máscaras de acetato, un láser y un microondas. Se muestran en la Fig. 6.

(a) Calentamiento con lámpara GE 4405 PAR36 de 12,8 V y 30 W enfocando la luz con una lente asférica planoconvexa LAF6075. (b) Calentamiento con una estación de soldadura de aire caliente MMOBIEL Yihua 858D. (c) Calentamiento con lámpara de infrarrojos Beurer IL21. (d) Calentamiento con un retroproyector 3M 9000 AHKS: utilizando una máscara y una lente acrílica asférica planoconvexa de enfoque de 90 mm \(\varnothing\) y F \(=\) 20 mm. (e) Calentamiento con un microondas Taurus W750MG. (f) Calentamiento con un láser azul Vevor 3B de 450 nm y 2500 mW. (g) Evolución de la temperatura utilizando diferentes fuentes de calor durante 60 s.

Se utilizó una cámara térmica RS PRO T-10 (RS Components) para medir la temperatura de las muestras en diferentes puntos. En el experimento de conductividad térmica en masa, las muestras se calentaron en una cama caliente de una (impresora 3D Ender 3 PRO) que se configuró en circuito cerrado a 50 \({^\circ }\)C. En el experimento térmico de dispersión puntual, se utilizó una lámpara halógena enfocada (GE 4405 PAR36 30 W) para calentar el punto medio de la superficie de cada muestra. La luz focal se fijó a una distancia de 5 cm desde la punta de una lente acrílica asférica (Knight Optical LAF6075). La lámpara funcionaba a su potencia nominal.

Se utilizaron diferentes imanes para generar los campos magnéticos que manipularon las muestras. Se pueden ver en la figura complementaria 3. Su campo se midió con un teslámetro (WT10A). Los imanes se movían manualmente, con trípodes o con platinas lineales.

Para la medición de la fuerza magnética, cada muestra se conectó a un imán (Wukong 304 M8 neodimio N52) y se aplicó una fuerza creciente hacia abajo hasta que la muestra se desprendió del mismo. El imán se colgó de un dinamómetro digital (GPISEN 50 kg, error de 5 g) como se muestra en la Fig. 6g. La fuerza se registró como la fuerza máxima necesaria para desprender el imán.

Los datos generados o analizados para esta investigación se incluyen en el artículo publicado y sus archivos de información complementarios.

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Esta investigación está financiada por el programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la UE en virtud del acuerdo de subvención n.° 101017746 TOUCHLESS.

UPNA ISC, UpnaLab, 31006, Pamplona, ​​España

Josu Irisarri, Íñigo Ezcurdia y Asier Marzo

Departamento de Física, UPNA, 31006, Pamplona, ​​España

Xavier Sandúa

Departamento de Ciencias, APLICACIONES 2, 31006, Pamplona, ​​España

Itziar Galarreta-Rodriguez & Jose Ignacio Pérez-Landazabal

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JI, IE, XS e IG realizaron experimentos. JI y AM escribieron el artículo. JI e IE grabaron y editaron vídeos complementarios. JI e IE crearon las figuras. JI e IG elaboraron las muestras. AM ideó la investigación e hizo las simulaciones. Todos los autores contribuyeron editando el manuscrito.

Correspondence to Asier Marzo.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

Springer Nature se mantiene neutral con respecto a reclamos jurisdiccionales en mapas publicados y afiliaciones institucionales.

Vídeo complementario 1.

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Irisarri, J., Ezcurdia, I., Sandua, X. et al. Manipulaciones selectivas complejas de materia termomagnética programable. Informe científico 12, 20767 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-24543-5

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Recibido: 10 de septiembre de 2022

Aceptado: 16 de noviembre de 2022

Publicado: 13 de diciembre de 2022

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-24543-5

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