纳米机器人原理及简介


纳米机器人原理及简介

文章插图
纳米生物学发展时间不长就已经取得了可喜的成绩,下面我们一起来看看纳米机器人的原理和简介 。

纳米机器人原理及简介

文章插图
纳米机器人原理及简介
专有技术
纳米生物学的出现离不开SPM的发明及其在生命科学中的应用 。生命过程是已知的物理和化学过程中最复杂的事情 。与宏观生物学不同,纳米生物学从微观角度观察生命现象,旨在操纵和修饰分子 。纳米生物学发展时间短,取得了可喜的成就 。生物科学家在纳米生物学领域提出了许多富有挑战性的新观点 。纳米生物加工技术可以从生物细胞中学习 。
事实上,每一个细胞都是纳米技术应用的活生生的例子:细胞不仅将燃料转化为能量,还根据储存在DNA中的信息构建和激活蛋白质和酶 。通过重组不同物种的DNA,基因工程师学会了构建新的纳米工具,比如用细菌细胞生产医用激素 。根据分子病理学的原理,科学家们开发出了各种可以走进人体微观世界的纳米机器人,有望用于清除有害物质、修复受损基因、激活细胞能量、维护人体健康、延长人类寿命 。医用纳米机器人还处于实验阶段 。
应用领域
纳米技术的大胆应用还包括:(1)用纳米机器将获得的碳原子一个个组织起来,变成精美的钻石;将二氧化物分子重新分解成原始成分;将Nano-cruise工具放入人体血液中,可以自动找到沉积在静脉血管壁上的胆固醇,然后逐一分解;将来,纳米机器可以把从草中割下的草变成面包...从完全意义上说,世界上每一个真实的物体,无论是电脑还是奶酪,都是由分子组成的;
理论上,纳米机器可以制造所有物体 。
当然,不能将理论等同于实际应用,但纳米力学专家已经表明,实现纳米技术的应用是可行的 。在扫描隧道显微镜的帮助下,纳米机械专家已经能够将独立的原子排列成自然界中从未见过的结构 。此外,纳米机械专家设计了仅由少数分子组成的微型齿轮和马达 。(不要把这些齿轮和电机和那些由几百万个分子组成,用传统技术构造的微小齿轮和电机混为一谈 。与将来要制造的机器相比,这些机器太大了 。).

纳米机器人原理及简介

文章插图
在25年内,纳米技术专家们希望实现这些存在于科学陈列室中的想法,并创造出真正有效的纳米机器 。这些纳米机器拥有可以熟练处理各种分子的微小“手指”;有一台微型“计算机”来指导“手指”如何操作 。“手指”可以由碳纳米管制成 。它的强度是钢的100倍,细度是头发的1/5万 。计算机可以由碳纳米管制成,碳纳米管可以用作晶体管和连接它们的电线 。“计算机”也可能是由脱氧核糖核酸制成的 。拥有适当软件和足够灵巧的纳米机器人可以制造任何物质 。
纳米机器人必须使用大量的纳米机器来执行任何任务,包括自我复制 。血液中可能有数百万个纳米机器人;在每一个有毒废料场,可能需要数万亿个纳米机器人 。为了制造一辆汽车,可能会动员数千亿个纳米机器人同时工作 。然而,没有一条生产线能够生产如此庞大数量的纳米机器人 。
【纳米机器人原理及简介】然而,纳米科学家眼中的纳米机器可以做到这一点 。他们设计的纳米机器人可以完成两件事:执行他们的主要任务和制造他们自己的完美复制品 。如果第一个纳米机器人可以做两个副本,这两个副本中的每一个都可以做自己的两个副本,那么很快就可以获得数万亿个纳米机器人 。
如果没有内置停止信号,纳米机器人忘记停止复制,这场灾难可能造成的后果将无法估量 。纳米机器人在人体内复制速度快,可以比癌症更快地扩散正常组织;一个疯狂的食物制作机器人可以把地球的整个生物圈变成一个巨大的奶酪 。
纳米技术专家不会回避危险,但他们相信自己能够控制灾难 。一种方法是设计一个软件程序,让纳米机器人在复制几代后自毁 。另一种方法是设计一个只能在特定条件下复制的机器人 。例如,只有当有毒化学物质以高浓度出现时,或者在狭窄的温度和湿度范围内,机器人才能复制 。

纳米机器人原理及简介

文章插图
就像计算机病毒的传播一样,所有这些努力都无法阻止那些居心不良的人故意释放一些纳米机器人作为伤害他人的武器 。事实上,一些批评者指出,纳米技术可能带来的风险大于其好处 。但光是这些好处就太诱人了,纳米技术将超越计算机和基因药物,成为新世纪的技术发展方向 。这个世界可能需要一个纳米技术免疫系统,在这个系统中,纳米机器人警察不断与微观世界中的那些恶意机器人作斗争 。


推荐阅读