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什么是納米機器人?納米機器人有哪些用途?

時間：2022-09-27 09:40:01

關鍵字：納米機器人機器人編程

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[導讀]一直以來，機器人都是大家的關注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編將為大家?guī)砑{米機器人的相關介紹，詳細內(nèi)容請看下文。

一直以來，機器人都是大家的關注焦點之一。因此針對大家的興趣點所在，小編將為大家?guī)?a href="/tags/納米機器人" target="_blank">納米機器人的相關介紹，詳細內(nèi)容請看下文。

一、什么是納米機器人

早在1959年率先提出納米技術的設想是諾貝爾獎得主、理論物理學家理查德-費曼，他提出利用微型機器人進行治病的想法。理查德-費曼在一次題目為《在物質(zhì)底層有大量的空間》的演講中提出：人類將來有可能建造一種分子大小的微型機器，以分子甚至單個的原子作為部件在非常細小的空間構(gòu)建物質(zhì)，這意味著人類可以在最底層空間制造任何東西。

隨著技術的發(fā)展，理查德-費曼的想法正在逐漸被實現(xiàn)。1981年，格爾德-賓寧(G.Binnig)及海因里希-羅雷爾(H.Rohrer)在IBM位于蘇黎世的實驗室發(fā)明了掃描隧道顯微鏡(ScanningTunnelingMicroscope,STM)，隨后，G.Binning等人又在STM的基礎上發(fā)明了原子力顯微鏡(Atomicforcemicroscope,AFM)[。從此，人類能夠觀察單個原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關的物化性質(zhì)，還可以在低溫下(4K)利用探針精確操縱原子，它們既是納米科技的重要測量工具又是加工工具。自此，人類開始進入納米時代，納米機器人的概念也就應運而生。

所謂納米機器人，是根據(jù)分子水平的生物學原理為設計原型，設計制造可對納米空間進行操作的"功能分子器件"。從技術層面講，納米機器人分為兩類：一類是體積為納米級的納米機器人，一類是用于納米級操作的裝置。限于技術水平，并沒有真正意義上的納米級體積、可控的納米機器人，而用于納米級操作的裝置，只要求裝置的末端操作尺寸微小精確即可，并不要求裝置本身的尺寸是納米級的，與常規(guī)機器人類似，因此發(fā)展較快，比如STM和AFM。

科學家通過編程，能夠讓納米蜘蛛機器人沿著特定的軌道運動。這一研究成果表明：一旦被編程，納米蜘蛛機器人就能自動完成任務，而不需要人為介入。因此，納米蜘蛛機器人被認為是用于醫(yī)療事業(yè)、幫助人類識別并殺死癌細胞以達到治療癌癥的目的、幫助人們完成外科手術、清理動脈血管垃圾等領域的最理想工具。當然，科學家還在不斷地對納米蜘蛛機器人進行改進，他們的目標是：在未來創(chuàng)造大量這種納米機器人，讓他們自動且不間斷地在身體內(nèi)巡邏，尋找各種疾病信號，為醫(yī)生做出更精確的診斷提供依據(jù)。

二、納米機器人的用途

納米機器人可以與軍事領域和醫(yī)學領域相結(jié)合，發(fā)揮作用。

1、軍事領域

軍用納米機器人，俗稱為“螞蟻士兵”，是一種比螞蟻還要小的靠太陽能電波驅(qū)動的具有驚人破壞力的機器人。它們可以通過多種途徑潛入敵方的軍事要害部門(司令部、兵工廠、元首辦公室和秘密基地等)開展偵察活動，甚至直接攻擊目標。

比如，用特種炸藥引爆目標，破壞敵方的電子設備與電腦網(wǎng)絡(如使其短路毀壞)，施放各種化學制劑(如使金屬變脆、油料凝固，或使敵方人員神經(jīng)麻痹失去戰(zhàn)斗力)，甚至埋設微型地雷和充當爆破手。

這種納米機器人還可以充當潛伏特務，平時相安無事，無聲無息，一旦戰(zhàn)事爆發(fā)，通過微型遙控裝置可以誘發(fā)它們?nèi)浩鸲ブ杆倨茐臄撤阶鲬?zhàn)系統(tǒng)。

2、醫(yī)學領域

(1)高靈敏度、精確的生物納米結(jié)構(gòu)與特性的探測技術，如疾病早期診斷的納米傳感器系統(tǒng)。

(2)治療藥物的納米化以及新型藥劑學的發(fā)展。

(3)結(jié)合微創(chuàng)醫(yī)療的精細治療手術，如血管內(nèi)的納米機器人手術等。

3、生物學研究領域

(1)使用納米微操作機器人可完成對細胞染色體的切割操作;