纳米机器史诗级《划时代》《科学技术革命》在《纳米机器人》中加入了许多名字,究竟有多少点是真实的,有多少点是奇怪的? 现实和科幻有多大的差距?没错,就是这么神奇。为了回答这些疑问,今天就来谈谈纳米级机器人的“真面目”吧!
关于纳米机器人,最初从“尺寸”的观点出发定义为“0.1微米~10微米以内的微机器”。之后,科学家们扩展了这一概念,从“功能性”中将纳米机器人定义为“操作纳米级物体的机器”。无论如何定义,制造纳米机器人是一项非常困难的任务。首先,需要小零件,可能只有头发直径的千分之一。
2016年,诺贝尔化学奖颁发给了从事“设计分子机械”的3位学者。 他们的主要工作是利用化学合成法,制作出许多开关、泵、轴等分子级的零件化学方法可以合成一系列分子级部件:典型的纳米开关图像,通过改变pH值可以控制特定分子的迁移 。
还有用于制造纳米部件的硬件技术。光刻技术主要用于芯片的制造,是一种能够实现人类掌握的少数纳米级精度的加工技术。 美国加利福尼亚理工学院的科学家可以利用光刻技术,制作出分辨率为25纳米~100纳米的复杂三维金属几何图形。 2019年,美国劳伦斯利弗莫尔国立研究所的科学家开发了“飞秒投影双光子光刻”技术,传统技术的加工速度可以提高1000倍,仅8分20秒就能印刷出芝麻大小的纳米结构,加工精度保持在纳米水平。
化学法和光刻法也制作了纳米部件,但是这些部件还需要组装到机器人上。 如何实现微尺度的组装,是“纳米机器人”研究的另一个难关。1980年代,人们实现了单原子的控制。 2005年,中国科学院成功地将4微米长、100纳米粗的碳纳米管移动到了正确的沟槽中。 但是,如何大规模地进行纳米组件是个问题。2015年,法国国立科学院的研究小组通过超分子键结合了数千个纳米机器,各个纳米机器成功发生了约1纳米的直线伸缩运动。 积累很多,这几万个小纳米机器的运动可以合并,像肌肉组织一样发生10微米的收缩扩张。
尽管如此,这些研究只是实现了“纳米部件”的简单集成,想要组装电影中针尖般的万能机器,人类还是要走很多道路。如何驱动纳米机器人?科学家们也想引起对纳米机器的关注。 他们同国际汽车联盟缔结合作协定推动纳米车大会的发展。 对于“纳米机器人”,现在看到的产品非常简单,但一部分只能说是“纳米的小零件”。 将来的某一天,生病的你可能会来医院,给医生开处方写上“注射5毫升的纳米机器人,喝开水吧”。
纳米机器人是指在纳米尺度上应用生物学原理,发现新现象,研制可编程的分子机器人。它确实非常厉害,在医学方面已经做到非常好了,可以帮助医生解决一些病症。
平时我们常用的长度单位是米、分米、厘米,而纳米由于在生活中非常少见,所以我们很少使用,因为它实在太小了。而纳米机器人,自然就是小得我们肉眼都看不到的机器人。不过它虽然身材小,但是能力可不小。
纳米机器人由于非常小,所以比较容易进入到人体内部,可以从容地帮助我们清除高血脂患者中的血脂,也可以帮助心脏病等病人对一些损伤的器官进行修复……通过这些小机器人,一些单靠人力很难完成的手术得以施治。
而适用于纳米机器人的医疗应用实在太多了:清除癌细胞、驱除寄生虫、粉碎身体内的结石等等……这样的工作,使用纳米机器人来完成的话,它们可以做得非常完美。
举个例子,癌细胞跟普通细胞的区别是非常明显的,当纳米机器人进入到人体内,到达病灶部位之后,我们普通的手术切除,只能把所有的部位都给切掉,而且无法做到准确清除掉所有的癌细胞,有时候动完手术,癌细胞反而扩散就是这个原因,而纳米机器人则不同,它们的精密度非常高,能够准确地杀死癌细胞……
当然,目前能够使用到纳米机器人进行手术的人,还是太少了。这样的技术属于尖端前沿技术,每次手术的费用也会比较高,所以不是一般人能够负担得起……只能等待纳豆机器人的技术不断发展,不断普及,才能真正应用到所有人身上。
我觉得纳米机器人确实是很神奇的东西,可以干很多事情。
这个还是有一定道理的,因为纳米机器人可以帮助我们治疗疾病。但是它目前没有很广泛的运用。,
这个一般来说纳米之前确实很神奇,它可以进入人的身体,然后做一些人类目前做不了的手术。