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          淺析納米機器人的三種系統

          發布時間:2022-06-26      點擊次數:55
            納米機器人具體來說其在納米尺度具有如下一種或多種功能,驅動、傳感、抓取、信號傳遞和信息處理等。除此之外,在未來其還應具有群體智能、自我裝配與復制、納米世界與宏觀世界交互的能力。
            納米機器人的研究進行到了哪一步呢?目前,仍未實現具有全功能完全自主的納米機器人,可以做到的是,大機器抓取納米尺度的小東西,制造一些納米器件(納米傳感器,納米馬達,納米計算機等),基于生物分子和納米粒子具有簡單功能的納米機器人。
            納米機器人的三種系統:
            第一種,NanoManipulators。簡單來說,就是用大機器抓取納米尺度的小東西。比如,可以使用該系統將鋅原子擺出一個“IBM”的圖案。該系統主要由掃描探針顯微鏡構成(scanning probe microscopes,簡稱SPM),SPM有一個納米尺度的針尖,可使用該針尖實現對納米器件的成像與移動。但SPM僅有x-y-z三個自由度,靈活性達不到使用要求。后來,出現了納米機械手(nanorobotic manipulators ,簡稱NRM),其擁有更多的自由度和更高的定位精度。2001年,福田敏男研制出了第一臺多自由度NRM,其擁有10自由度?,F今,多自由度NRM已經商業化。
            第二種,BioNanorobotics。其主要由納米部件(蛋白質、DNA)組成。使用自然界現成的一些生物納米器件制作機器人,這些生物納米器件可以產生運動、力或信號,具有高效率和可靠性的優點。
            第三種,磁控納米機器人系統(Magnetically Guided NanoRobotic Systems)。簡單來說,該系統的核心是一些帶鐵磁材料的微粒,其在外界磁場的作用下實現6自由度的運動,通過核磁共振對這些微粒成像,進而可控制微粒到達期望位置。
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