什么是納米機(jī)器人?納米機(jī)器人有哪些用途?

一直以來(lái)，機(jī)器人都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)納米機(jī)器人的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、什么是納米機(jī)器人

早在1959年率先提出納米技術(shù)的設(shè)想是諾貝爾獎(jiǎng)得主、理論物理學(xué)家理查德-費(fèi)曼，他提出利用微型機(jī)器人進(jìn)行治病的想法。理查德-費(fèi)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(lái)有可能建造一種分子大小的微型機(jī)器，以分子甚至單個(gè)的原子作為部件在非常細(xì)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(shù)的發(fā)展，理查德-費(fèi)曼的想法正在逐漸被實(shí)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(shí)驗(yàn)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(chǔ)上發(fā)明了原子力顯微鏡(Atomicforcemicroscope,AFM)[。從此，人類能夠觀察單個(gè)原子在物質(zhì)表面的排列狀態(tài)和與表面電子行為有關(guān)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(cè)量工具又是加工工具。自此，人類開(kāi)始進(jìn)入納米時(shí)代，納米機(jī)器人的概念也就應(yīng)運(yùn)而生。

所謂納米機(jī)器人，是根據(jù)分子水平的生物學(xué)原理為設(shè)計(jì)原型，設(shè)計(jì)制造可對(duì)納米空間進(jìn)行操作的"功能分子器件"。從技術(shù)層面講，納米機(jī)器人分為兩類：一類是體積為納米級(jí)的納米機(jī)器人，一類是用于納米級(jí)操作的裝置。限于技術(shù)水平，并沒(méi)有真正意義上的納米級(jí)體積、可控的納米機(jī)器人，而用于納米級(jí)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(jí)的，與常規(guī)機(jī)器人類似，因此發(fā)展較快，比如STM和AFM。

科學(xué)家通過(guò)編程，能夠讓納米蜘蛛機(jī)器人沿著特定的軌道運(yùn)動(dòng)。這一研究成果表明：一旦被編程，納米蜘蛛機(jī)器人就能自動(dòng)完成任務(wù)，而不需要人為介入。因此，納米蜘蛛機(jī)器人被認(rèn)為是用于醫(yī)療事業(yè)、幫助人類識(shí)別并殺死癌細(xì)胞以達(dá)到治療癌癥的目的、幫助人們完成外科手術(shù)、清理動(dòng)脈血管垃圾等領(lǐng)域的最理想工具。當(dāng)然，科學(xué)家還在不斷地對(duì)納米蜘蛛機(jī)器人進(jìn)行改進(jìn)，他們的目標(biāo)是：在未來(lái)創(chuàng)造大量這種納米機(jī)器人，讓他們自動(dòng)且不間斷地在身體內(nèi)巡邏，尋找各種疾病信號(hào)，為醫(yī)生做出更精確的診斷提供依據(jù)。

二、納米機(jī)器人的用途

納米機(jī)器人可以與軍事領(lǐng)域和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相結(jié)合，發(fā)揮作用。

1、軍事領(lǐng)域

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

比如，用特種炸藥引爆目標(biāo)，破壞敵方的電子設(shè)備與電腦網(wǎng)絡(luò)(如使其短路毀壞)，施放各種化學(xué)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(shè)微型地雷和充當(dāng)爆破手。

這種納米機(jī)器人還可以充當(dāng)潛伏特務(wù)，平時(shí)相安無(wú)事，無(wú)聲無(wú)息，一旦戰(zhàn)事爆發(fā)，通過(guò)微型遙控裝置可以誘發(fā)它們?nèi)浩鸲ブ?，迅速破壞敵方作?zhàn)系統(tǒng)。

2、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

(1)高靈敏度、精確的生物納米結(jié)構(gòu)與特性的探測(cè)技術(shù)，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(xué)的發(fā)展。

(3)結(jié)合微創(chuàng)醫(yī)療的精細(xì)治療手術(shù)，如血管內(nèi)的納米機(jī)器人手術(shù)等。

3、生物學(xué)研究領(lǐng)域

(1)使用納米微操作機(jī)器人可完成對(duì)細(xì)胞染色體的切割操作;

(2)也可在DNA或分子水平上進(jìn)行生化檢測(cè)及病理、生理測(cè)試實(shí)驗(yàn)研究。

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