⑴ 未來真正的納米機器會是什麼樣子的呢
納米技術的專家期望在25年內超越這些科學的預測,製造出真正的、實用的納米機器,這些內機器具有可容以操縱分子的微型「手指」和指揮這些手指如何尋找、如何改造所需原材料的微型電腦。這些手指完全可以由碳納米管製成。電腦也可以由DNA製成,通過改變這些DNA的結構,可以使其執行人為的指令。如果配備了適當的軟體,並具備充分的靈活性,納米機器人可以製造任何東西。
⑵ 納米機器人是如何製作的 這么小卻如此精良
物理學家總是模擬生物學原理製作各種靈巧的機器,這就是仿生學。仿生學是生物物理學的一個分支學科,它按照生物學原理提出設計原型,製造用於特殊目的的「功能器件」。 「納米機器人」的研製屬於分子仿生學的范疇,它根據分子水平的生物學原理為設計原型,設計製造可對納米空間進行操作的「功能分子器件」。納米生物學的近期設想,是在納米尺度上應用生物學原理,發現新現象,研製可編程的分子機器人,也稱納米機器人。目前涉及的內容可歸納為以下三個方面: 1、在納米尺度上了解生物大分子的精細結構及其與功能的聯系。 2、在納米尺度上獲得生命信息,例如,利用掃描隧道顯微鏡獲取細胞膜和細胞表面的結構信息等。 3、納米機器人的研製。納米機器人是納米生物學中最具有誘惑力的內容,第一代納米機器人是生物系統和機械系統的有機結合體,這種納米機器人可注入人體血管內,進行健康檢查和疾病治療。還可以用來進行人體器官的修復工作、作整容手術、從基因中除去有害的DNA,或把正常的DNA安裝在基因中,使機體正常運行。第二代納米機器人是直接從原子或分子裝配成具有特定功能的納米尺度的分子裝置,第三代納米機器人將包含有納米計算機,是一種可以進行人機對話的裝置。這種納米機器人一旦問世將徹底改變人類的勞動和生活方式。
⑶ 納米技術是製造尺寸如分子般的機械裝置的科學嗎
納米技術其實就是一種用單個原子、分子製造物質的技術。從迄今為止的研究狀況看,關於納米技術分為三種概念。第一種,是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創造的機器》一書中提出的分子納米技術。根據這一概念,可以使組合分子的機器實用化,從而可以任意組合所有種類的分子,可以製造出任何種類的分子結構。這種概念的納米技術未取得重大進展。第二種概念把納米技術定位為微加工技術的極限。也就是通過納米精度的「加工」來人工形成納米大小的結構的技術。這種納米級的加工技術,也使半導體微型化即將達到極限。現有技術即便發展下去,從理論上講終將會達到限度。這是因為,如果把電路的線幅變小,將使構成電路的絕緣膜的為得極薄,這樣將破壞絕緣效果。此外,還有發熱和晃動等問題。為了解決這些問題,研究人員正在研究新型的納米技術。第三種概念是從生物的角度出發而提出的。本來,生物在細胞和生物膜內就存在納米級的結構。所謂納米技術,是指在0.1~100納米的尺度里,研究電子、原子和分子內的運動規律和特性的一項嶄新技術。科學家們在研究物質構成的過程中,發現在納米尺度下隔離出來的幾個、幾十個可數原子或分子,顯著地表現出許多新的特性,而利用這些特性製造具有特定功能設備的技術,就稱為納米技術。納米技術是一門交叉性很強的綜合學科,研究的內容涉及現代科技的廣闊領域。納米科技現在已經包括納米生物學、納米電子學、納米材料學、納米機械學、納米化學等學科。從包括微電子等在內的微米科技到納米科技,人類正越來越向微觀世界深入,人們認識、改造微觀世界的水平提高到前所未有的高度。我國著名科學家錢學森也曾指出,納米左右和納米以下的結構是下一階段科技發展的一個重點,會是一次技術革命,從而將引起21世紀又一次產業革命。雖然距離應用階段還有較長的距離要走,但是由於納米科技所孕育的極為廣闊的應用前景,美國、日本、英國等發達國家都對納米科技給予高度重視,紛紛制定研究計劃,進行相關研究
⑷ 有哪些納米機械加工技術
有很多種的,去看《精密及超精密加工》
⑸ 納米機器人的製造過程有誰知道_
製造納米機器人不是從單個原子堆積做起
理論上講納米機器人是大量原子或分子按確定順序聚集而成為具有確定功能的微型器件,但製造納米機器人不一定是從"零"開始。機器人是由零件組裝而成的,納米機器人的零件可以是單個的原子或分子,但是更現實的是具有一定結構和功能的原子團或分子的集合。利用現實存在的功能器件組裝納米機器人比從一個原子一個原子地構建機器人更為現實可行。生物分子是自然界存在的最豐富的構建納米機器人的零件的來源,現實可行的途徑是按照分子仿生學的原理,利用大量存在的天然分子原器件,設計組裝納米機器人。下面列舉幾種研製納米機器人的可能途徑:
1.化學模擬
化學家很早就開始模擬酶分子的活性中心結構製造"模擬酶",這實際上就是在研製納米機器人,因為每一個酶分子都是一個活生生的納米機器人。但是化學家只模擬了酶活性中心功能基團在空間位置上的配置,而沒有模擬出功能基團在催化底物反應時出現的動作,這種動作應當足以打開一個化學鍵或者合成一個化學鍵。因此,化學模擬還有很長的路可走,一旦模擬出具有催化動作的"模擬酶",化學合成的納米機器人也就誕生了。
2.利用分子的自組合原理裝配機器人
生物分子在各個層次上存在著自組合的性質,利用分子的自組合特性裝配納米機器人是一個值得探索的途徑。比如構成生物膜的脂類分子是一端親水另一端疏水的雙親性分子,它們在水溶液中會自組合成雙分子層微囊泡,科學家利用這種微囊泡把抗癌葯包裹起來,避免葯物對正常細胞的殺傷作用。為了使包裹了抗癌葯物的微囊泡能識別癌細胞,科學家利用了抗體分子對抗原分子的專一識別作用,把一種專一識別癌細胞特有抗原分子的抗體分子裝在微囊泡表面,如此製成的葯物載體如同"生物導彈",可以專一地識別和殺死癌細胞。這不就是納米物理學家倡導的定向殺死癌細胞的納米機器人嗎?
3.利用生物分子作為分子功能器件組裝納米機器人
ATP酶作為分子發動機的研究已經在西方形成熱點領域,日本和美國雙方已經呈現出強烈的對峙競爭局面。分子發動機問世的意義決不僅僅是製造一種納米機器人的動力裝置,而是開辟了一個新的探索領域,這個領域就是研究生物分子作為微型機器人原器件的可能性。原則上所有的生物分子都是納米機器人或組成納米機器人的零件,生物分子的自組合性質就是零件組裝的原理依據。因此,開展生物分子作為納米器件特性和組裝原理的研究應當及早倡導和支持
⑹ 三,納米機械在微觀物理中有哪些應用
不全是
不全是
不全是
不全是
⑺ 納米機器人的製造過程
製造納米機器人不是從單個原子堆積做起
理論上講納米機器人是大量原子或分子按確定順序聚集而成為具有確定功能的微型器件,但製造納米機器人不一定是從"零"開始。機器人是由零件組裝而成的,納米機器人的零件可以是單個的原子或分子,但是更現實的是具有一定結構和功能的原子團或分子的集合。利用現實存在的功能器件組裝納米機器人比從一個原子一個原子地構建機器人更為現實可行。生物分子是自然界存在的最豐富的構建納米機器人的零件的來源,現實可行的途徑是按照分子仿生學的原理,利用大量存在的天然分子原器件,設計組裝納米機器人。下面列舉幾種研製納米機器人的可能途徑:
1.化學模擬
化學家很早就開始模擬酶分子的活性中心結構製造"模擬酶",這實際上就是在研製納米機器人,因為每一個酶分子都是一個活生生的納米機器人。但是化學家只模擬了酶活性中心功能基團在空間位置上的配置,而沒有模擬出功能基團在催化底物反應時出現的動作,這種動作應當足以打開一個化學鍵或者合成一個化學鍵。因此,化學模擬還有很長的路可走,一旦模擬出具有催化動作的"模擬酶",化學合成的納米機器人也就誕生了。
2.利用分子的自組合原理裝配機器人
生物分子在各個層次上存在著自組合的性質,利用分子的自組合特性裝配納米機器人是一個值得探索的途徑。比如構成生物膜的脂類分子是一端親水另一端疏水的雙親性分子,它們在水溶液中會自組合成雙分子層微囊泡,科學家利用這種微囊泡把抗癌葯包裹起來,避免葯物對正常細胞的殺傷作用。為了使包裹了抗癌葯物的微囊泡能識別癌細胞,科學家利用了抗體分子對抗原分子的專一識別作用,把一種專一識別癌細胞特有抗原分子的抗體分子裝在微囊泡表面,如此製成的葯物載體如同"生物導彈",可以專一地識別和殺死癌細胞。這不就是納米物理學家倡導的定向殺死癌細胞的納米機器人嗎?
3.利用生物分子作為分子功能器件組裝納米機器人
atp酶作為分子發動機的研究已經在西方形成熱點領域,日本和美國雙方已經呈現出強烈的對峙競爭局面。分子發動機問世的意義決不僅僅是製造一種納米機器人的動力裝置,而是開辟了一個新的探索領域,這個領域就是研究生物分子作為微型機器人原器件的可能性。原則上所有的生物分子都是納米機器人或組成納米機器人的零件,生物分子的自組合性質就是零件組裝的原理依據。因此,開展生物分子作為納米器件特性和組裝原理的研究應當及早倡導和支持。
⑻ 納米機器能夠製造任何東西嗎
平常我們看到一輛卡車,它能裝運幾十噸的貨物,遠遠超過了我們人類所能達到的力量。正是有了各種大型機械,我們人類才能開山洞、築大壩、架大橋、建高樓,才能有我們今天豐富多彩的物質文明。可是這些機器盡管力量很大,它們也有不足。如果你讓這些機器每次搬運幾個原子它們可能無法做到,因為它們本身比原子大得太多了。然而,蓬勃發展的納米技術正在努力建造這樣的機器。
你可曾想過利用納米機器將可以一次一個原子地製作鑽石嗎?從表面上看,這樣的說法不現實:某一項技術的用途多得令人難以置信,它可以治療疾病,延緩衰老,清除體內廢物,增加人類的食品供應,分解各種廢物,為你打掃房間,消滅害蟲。而且,這只是開始。然而這恰恰就是納米技術支持者預測能夠實現的現實,甚至是可能在21世紀上半葉結束之前就變成現實的預言。
盡管有關納米技術的想法聽起來很難理解,但它確實屬於主流科學,遍布全世界的實驗室都在設法使其發揮作用。事實上,早在1959年,被認為是愛因斯坦之後擁有最高智慧的理論物理學家理查德·費曼發表了一個題為《底部有很大空間》的談話,在談話中他提到也許有一天人們會造出幾千個原子組成的微型工具。
這樣一台機器的好處有很多。它可以使用分子甚至是單個原子作為基本構件,建設規模最小的建築工程。這就意味著人類可以從零開始製造幾乎任何東西。因為化學和生物學說到底就是分子結構的改變和原子重排,而製造只不過是聚集大量原子並使它們組成有用物品的過程。
事實上,每個細胞都是活生生的納米機器的例子。它們不僅可以將養分轉變成能量,還能根據DNA上的信息製造並輸出蛋白質和酶。
但是,由於細胞各自具有固有的功能,使用生物技術製造納米機器很受限制。而納米技術的預測者們卻有許多雄心勃勃的想法。設想中的一種納米機器可以把天然碳分子逐個排列,製成完美無缺的鑽石;另一種機器可將有毒物質的分子逐個分解;一種可以在人體血液中運動的裝置,它能發現並分解血管壁上沉積的膽固醇:還有一種裝置可將剪下的雜草改造成麵包。事實上,世界上從電腦到汽車的每一件實物都是由分子或原子組成的,而納米機器原則上可以製造出所有這些物品。
當然,從理論到實踐是一個相當艱巨和困難的過程。但是,納米科學家和工程師們已經證明,可以利用掃描隧道電子顯微鏡等工具移動原子個體,使它們形成在自然界中永遠不可能存在的排列方式,比例為百億分之一的世界地圖,或一把琴弦只有50納米粗的亞顯微鏡吉他。他們還設計了由幾十個分子構成的微型齒輪和發動機。
納米技術的專家期望在25年內超越這些科學的預測,製造出真正的、實用的納米機器,這些機器具有可以操縱分子的微型「手指」和指揮這些手指如何尋找、如何改造所需原材料的微型電腦。這些手指完全可以由碳納米管製成。碳納米管是1991年發現的一種管狀的碳結構,其強度是鋼的100倍,直徑只有頭發的5萬分之一。
納米機器中電腦也可以由納米管製成,納米管既可以用做晶體管,也可以用做接晶體管的導線。電腦也可以由DNA製成,通過改變這些DNA的結構,可以使其執行人為的指令。如果配備了適當的軟體,並具備充分的靈活性,納米機器人可以製造任何東西。
⑼ 納米機械是什麼
納米機械就是納米機器人,「納米機器人」的研製屬於分子仿生學的范專疇,它根據分屬子水平的生物學原理為設計原型,設計製造可對納米空間進行操作的「功能分子器件」。納米生物學的近期設想,是在納米尺度上應用生物學原理,發現新現象,研製可編程的分子機器人,也稱納米機器人。合成生物學對細胞信號傳導與基因調控網路重新設計,開發「在體」(in
vivo)或「濕」的生物計算機或細胞機器人,從而產生了另種方式的納米機器人技術。
中文名:納米機器人
外文名:
The
analysis
of
nanorobot's
associating
with
the
research
about
the
new
3
D
unitary
nanorobot.
范疇:仿生學
大小:幾納米到幾微米
⑽ 納米機器人是怎麼製作的
製造納米機器人不是從單個原子堆積做起
理論上講納米機器人是大量原子或分子按確定順序聚集而成為具有確定功能的微型器件,但製造納米機器人不一定是從"零"開始。機器人是由零件組裝而成的,納米機器人的零件可以是單個的原子或分子,但是更現實的是具有一定結構和功能的原子團或分子的集合。利用現實存在的功能器件組裝納米機器人比從一個原子一個原子地構建機器人更為現實可行。生物分子是自然界存在的最豐富的構建納米機器人的零件的來源,現實可行的途徑是按照分子仿生學的原理,利用大量存在的天然分子原器件,設計組裝納米機器人。下面列舉幾種研製納米機器人的可能途徑:
1.化學模擬
化學家很早就開始模擬酶分子的活性中心結構製造"模擬酶",這實際上就是在研製納米機器人,因為每一個酶分子都是一個活生生的納米機器人。但是化學家只模擬了酶活性中心功能基團在空間位置上的配置,而沒有模擬出功能基團在催化底物反應時出現的動作,這種動作應當足以打開一個化學鍵或者合成一個化學鍵。因此,化學模擬還有很長的路可走,一旦模擬出具有催化動作的"模擬酶",化學合成的納米機器人也就誕生了。
2.利用分子的自組合原理裝配機器人
生物分子在各個層次上存在著自組合的性質,利用分子的自組合特性裝配納米機器人是一個值得探索的途徑。比如構成生物膜的脂類分子是一端親水另一端疏水的雙親性分子,它們在水溶液中會自組合成雙分子層微囊泡,科學家利用這種微囊泡把抗癌葯包裹起來,避免葯物對正常細胞的殺傷作用。為了使包裹了抗癌葯物的微囊泡能識別癌細胞,科學家利用了抗體分子對抗原分子的專一識別作用,把一種專一識別癌細胞特有抗原分子的抗體分子裝在微囊泡表面,如此製成的葯物載體如同"生物導彈",可以專一地識別和殺死癌細胞。這不就是納米物理學家倡導的定向殺死癌細胞的納米機器人嗎?
3.利用生物分子作為分子功能器件組裝納米機器人
ATP酶作為分子發動機的研究已經在西方形成熱點領域,日本和美國雙方已經呈現出強烈的對峙競爭局面。分子發動機問世的意義決不僅僅是製造一種納米機器人的動力裝置,而是開辟了一個新的探索領域,這個領域就是研究生物分子作為微型機器人原器件的可能性。原則上所有的生物分子都是納米機器人或組成納米機器人的零件,生物分子的自組合性質就是零件組裝的原理依據。因此,開展生物分子作為納米器件特性和組裝原理的研究應當及早倡導和支持。