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在自然界和工业产品中，分散颗粒的胶体悬浮液是一种常见的物质形态，例如血液、化妆品和食品。这类两相系统在稳定性方面至关重要，其稳定性由颗粒重力和布朗运动之间的竞争决定，布朗运动是流体系统中热涨落的体现。 在纳米尺度的磁性颗粒中，由于布朗运动占主导地位，形成了稳定的磁性胶体悬浮液，即铁流体。然而，当颗粒尺寸增大到非布朗范围时，重力沉降效应会超过布朗运动，导致铁流体失去稳定性。 此外，铁流体中的布朗运动还会导致磁化松弛，从而抑制永磁状态的产生，这在胶体悬浮液中形成了一个长期存在的科学问题：如何在胶体分散体系中实现布朗运动的最小化，以获得宏观稳定的物理有序性，如永磁状态。
近年来，随着软生物电子设备在医疗保健领域的快速发展，对于创建电子系统与动态演变的生物组织之间的亲密界面提出了迫切需求。尽管基于超薄膜的生物电子设备能够适应生物组织，但固体材料与生物组织之间仍存在机械不匹配的问题。
今日，加州大学陈俊等研究人员通过创建一种永久性流体磁体（Permanent Fluidic Magnet, PFM），解决了这一挑战，该磁体不仅具有高磁化强度、流动性和可重构性，而且能够在长期稳定性方面表现出色。研究团队通过非布朗磁性颗粒自组装形成3D ORM网络结构，成功制备了PFM，并建立了一个理论模型来解释PFM形成的标准和一般性组装指南。此外，研究还开发了基于PFM的可注射和可回收的液体生物电子设备，用于高灵敏度、自驱动无线心血管监测。
图|基于PFM的可注射和可回收液体生物电子学
图|创建PFM并将其与传统磁系统进行比较
图|了解PFM形成过程
参考文献： Zhao, X., Zhou, Y., Song, Y. et al. Permanent fluidic magnets for liquid bioelectronics. Nat. Mater. (2024). https://doi.org/10.1038/s41563-024-01802-6 https://www.nature.com/articles/s41563-024-01802-6 | 
