19世纪40年代，英国物理学家詹姆斯·焦耳发现，当被置于磁场中时，铁基磁性材料会改变它们的形状，但体积保持不变。这种现象被称为“焦耳磁致伸缩”，自发现至今的175年中，所有磁体都表现出了这一特征。

据报道，美国坦普尔大学和马里兰大学研究人员发现了一新类型磁铁。他们将特定的铁基合金放在炉中加热至大约760摄氏度，并持续30分钟，之后迅速将其冷却到室温，这时再把该材料放置于磁场中时其表现出了非焦耳磁致伸缩行为（膨胀）。

研究人员指出，受焦耳磁致伸缩所限，常规磁铁只能被用作在一个方向上施加力的致动器。即便只在两个方向上致动，也需要大量笨重的磁铁，这会增大体积、降低效率。而非焦耳磁致伸缩磁铁可同时向各个方向膨胀，因此要制造紧凑型全向致动器将很容易实现。

由于这些新型磁铁也有节能的特性，它们可以用来打造热损耗极低的新一代传感器和致动器，应用于航空航天、汽车、生物医药、国防、空间探索和机器人等领域。

研究人员还表示，这种新型磁铁不含稀土元素，因而可以替代现有的昂贵但机械性能低的稀土基磁致伸缩材料。

据了解，这一成果发表在最近出版的一期《自然》杂志中。