Magnetische zachte robots zijn een veelbelovende optie voor contactloze besturing in besloten omgevingen via externe magnetische stimuli. Magneto-geïnduceerde bewegingen, d.w.z., magnetomotiliteit, worden aangedreven door lokale vervorming van een robot waarbij deeltjesuitlijningen en afwisselende polaire verdelingen in het lichaam worden geprogrammeerd. Pogingen om magnetische anisotropie in de zachte robots te programmeren zijn uitgevoerd door middel van direct laserprinten (DLP), stereolithografie (SLA) en fused filament fabricage (FDM) gecombineerd met multi-axiale manipulatie van elektromagneten.

Nutsvoorzieningen, onderzoekers hebben eenvoudige voorbereidings- en bedieningsmethoden van magnetische zachte robots aangetoond zonder elektromagnetische regulering. Ze construeerden een driedimensionale spiraalvormige zachte robot door een tweedimensionale polymeercomposietfilm te draaien. Thermoplastische polyurethaan-magnetiet-nanocomposieten maakten het mogelijk om de films super te draaien vanwege de hoge rek; het gebruik van thermoplastische materialen maakte het ook mogelijk om de gedraaide architectuur thermisch te fixeren. Het dichte spiraalvormige lichaam van magnetische zachte robots maakte hiërarchische magnetomotiliteit mogelijk, inclusief rotaties met de klok mee en omwentelingen tegen de klok in als gevolg van twee permanente magneten met een enkele rotatie-as die onder de substraten met de klok mee roteert.

Bij magnetische manipulatie van meerdere zachte robots, besturing van de individuele robot blijft een ingewikkelde manoeuvre, aangezien het respectieve traject van elke robot gelijktijdig wordt gecoördineerd langs verschillende paden. Batterijloze werking van deze meervoudige magnetische zachte robots werd uitgevoerd door variaties in frequenties van de in het vlak roterende magneten, aangezien zachte robots met verschillende aspectverhoudingen werden geactiveerd met andere rotatiemodi - roterend, draaiend, en tuimelen, zelfs bij identieke rotatiesnelheid. Naast orbitaal manoeuvreren van radii, snelheden, en paden van de meerdere zachte robots, behendige voortbeweging tot 60 lichaamslengte s-1 en hiërarchische magnetomotiliteit hielpen de zachte robots bij het beklimmen van obstakels zoals trappen, heuvels en gerimpelde oppervlakken onder een voortdurend roterende magnetische bron en zonder de multidirectionele regulering van magnetische velden.

De onderzoekers toonden ook samenwerking aan tussen meerdere magnetische zachte robots, geïnspireerd door de collectieve kwaliteit van vrachtvervoer in mierenkolonies. Collectief gedrag is een veel voorkomende observatie in de natuur met voorbeelden gevonden in celmigratie, mierenkolonies, en scholen vissen, om er een paar te noemen. Echter, het is moeilijk om dit ontwerp te bereiken in collectieve robots omdat de dynamiek van zowel individuele als collectieve robotbewegingen moet worden geoptimaliseerd vanuit zowel computationele als experimentele analyses. Deze vereisten worden in dit onderzoek overbodig, als capillaire krachten werken om de roterende en draaiende zachte robots rond de lading te bevestigen. De verplaatsing van de magneten onder de robots resulteert in een gemakkelijker transport van zware voorwerpen, vergelijkbaar met het werkgedrag van mieren.

Deze nieuwe technieken van on-demand orbitaal manoeuvreren via hiërarchische magnetomotiliteit kunnen worden uitgebreid voor biomedische toepassingen waar geminiaturiseerde magnetische zwemmers mogelijk medicijnen kunnen afleveren in ruimtes met complexe configuraties.