⑴ 未来真正的纳米机器会是什么样子的呢
纳米技术的专家期望在25年内超越这些科学的预测,制造出真正的、实用的纳米机器,这些内机器具有可容以操纵分子的微型“手指”和指挥这些手指如何寻找、如何改造所需原材料的微型电脑。这些手指完全可以由碳纳米管制成。电脑也可以由DNA制成,通过改变这些DNA的结构,可以使其执行人为的指令。如果配备了适当的软件,并具备充分的灵活性,纳米机器人可以制造任何东西。
⑵ 纳米机器人是如何制作的 这么小却如此精良
物理学家总是模拟生物学原理制作各种灵巧的机器,这就是仿生学。仿生学是生物物理学的一个分支学科,它按照生物学原理提出设计原型,制造用于特殊目的的“功能器件”。 “纳米机器人”的研制属于分子仿生学的范畴,它根据分子水平的生物学原理为设计原型,设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。纳米生物学的近期设想,是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,也称纳米机器人。目前涉及的内容可归纳为以下三个方面: 1、在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的联系。 2、在纳米尺度上获得生命信息,例如,利用扫描隧道显微镜获取细胞膜和细胞表面的结构信息等。 3、纳米机器人的研制。纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容,第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体,这种纳米机器人可注入人体血管内,进行健康检查和疾病治疗。还可以用来进行人体器官的修复工作、作整容手术、从基因中除去有害的DNA,或把正常的DNA安装在基因中,使机体正常运行。第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置,第三代纳米机器人将包含有纳米计算机,是一种可以进行人机对话的装置。这种纳米机器人一旦问世将彻底改变人类的劳动和生活方式。
⑶ 纳米技术是制造尺寸如分子般的机械装置的科学吗
纳米技术其实就是一种用单个原子、分子制造物质的技术。从迄今为止的研究状况看,关于纳米技术分为三种概念。第一种,是1986年美国科学家德雷克斯勒博士在《创造的机器》一书中提出的分子纳米技术。根据这一概念,可以使组合分子的机器实用化,从而可以任意组合所有种类的分子,可以制造出任何种类的分子结构。这种概念的纳米技术未取得重大进展。第二种概念把纳米技术定位为微加工技术的极限。也就是通过纳米精度的“加工”来人工形成纳米大小的结构的技术。这种纳米级的加工技术,也使半导体微型化即将达到极限。现有技术即便发展下去,从理论上讲终将会达到限度。这是因为,如果把电路的线幅变小,将使构成电路的绝缘膜的为得极薄,这样将破坏绝缘效果。此外,还有发热和晃动等问题。为了解决这些问题,研究人员正在研究新型的纳米技术。第三种概念是从生物的角度出发而提出的。本来,生物在细胞和生物膜内就存在纳米级的结构。所谓纳米技术,是指在0.1~100纳米的尺度里,研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中,发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,显著地表现出许多新的特性,而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术,就称为纳米技术。纳米技术是一门交叉性很强的综合学科,研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科技现在已经包括纳米生物学、纳米电子学、纳米材料学、纳米机械学、纳米化学等学科。从包括微电子等在内的微米科技到纳米科技,人类正越来越向微观世界深入,人们认识、改造微观世界的水平提高到前所未有的高度。我国著名科学家钱学森也曾指出,纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点,会是一次技术革命,从而将引起21世纪又一次产业革命。虽然距离应用阶段还有较长的距离要走,但是由于纳米科技所孕育的极为广阔的应用前景,美国、日本、英国等发达国家都对纳米科技给予高度重视,纷纷制定研究计划,进行相关研究
⑷ 有哪些纳米机械加工技术
有很多种的,去看《精密及超精密加工》
⑸ 纳米机器人的制造过程有谁知道_
制造纳米机器人不是从单个原子堆积做起
理论上讲纳米机器人是大量原子或分子按确定顺序聚集而成为具有确定功能的微型器件,但制造纳米机器人不一定是从"零"开始。机器人是由零件组装而成的,纳米机器人的零件可以是单个的原子或分子,但是更现实的是具有一定结构和功能的原子团或分子的集合。利用现实存在的功能器件组装纳米机器人比从一个原子一个原子地构建机器人更为现实可行。生物分子是自然界存在的最丰富的构建纳米机器人的零件的来源,现实可行的途径是按照分子仿生学的原理,利用大量存在的天然分子原器件,设计组装纳米机器人。下面列举几种研制纳米机器人的可能途径:
1.化学模拟
化学家很早就开始模拟酶分子的活性中心结构制造"模拟酶",这实际上就是在研制纳米机器人,因为每一个酶分子都是一个活生生的纳米机器人。但是化学家只模拟了酶活性中心功能基团在空间位置上的配置,而没有模拟出功能基团在催化底物反应时出现的动作,这种动作应当足以打开一个化学键或者合成一个化学键。因此,化学模拟还有很长的路可走,一旦模拟出具有催化动作的"模拟酶",化学合成的纳米机器人也就诞生了。
2.利用分子的自组合原理装配机器人
生物分子在各个层次上存在着自组合的性质,利用分子的自组合特性装配纳米机器人是一个值得探索的途径。比如构成生物膜的脂类分子是一端亲水另一端疏水的双亲性分子,它们在水溶液中会自组合成双分子层微囊泡,科学家利用这种微囊泡把抗癌药包裹起来,避免药物对正常细胞的杀伤作用。为了使包裹了抗癌药物的微囊泡能识别癌细胞,科学家利用了抗体分子对抗原分子的专一识别作用,把一种专一识别癌细胞特有抗原分子的抗体分子装在微囊泡表面,如此制成的药物载体如同"生物导弹",可以专一地识别和杀死癌细胞。这不就是纳米物理学家倡导的定向杀死癌细胞的纳米机器人吗?
3.利用生物分子作为分子功能器件组装纳米机器人
ATP酶作为分子发动机的研究已经在西方形成热点领域,日本和美国双方已经呈现出强烈的对峙竞争局面。分子发动机问世的意义决不仅仅是制造一种纳米机器人的动力装置,而是开辟了一个新的探索领域,这个领域就是研究生物分子作为微型机器人原器件的可能性。原则上所有的生物分子都是纳米机器人或组成纳米机器人的零件,生物分子的自组合性质就是零件组装的原理依据。因此,开展生物分子作为纳米器件特性和组装原理的研究应当及早倡导和支持
⑹ 三,纳米机械在微观物理中有哪些应用
不全是
不全是
不全是
不全是
⑺ 纳米机器人的制造过程
制造纳米机器人不是从单个原子堆积做起
理论上讲纳米机器人是大量原子或分子按确定顺序聚集而成为具有确定功能的微型器件,但制造纳米机器人不一定是从"零"开始。机器人是由零件组装而成的,纳米机器人的零件可以是单个的原子或分子,但是更现实的是具有一定结构和功能的原子团或分子的集合。利用现实存在的功能器件组装纳米机器人比从一个原子一个原子地构建机器人更为现实可行。生物分子是自然界存在的最丰富的构建纳米机器人的零件的来源,现实可行的途径是按照分子仿生学的原理,利用大量存在的天然分子原器件,设计组装纳米机器人。下面列举几种研制纳米机器人的可能途径:
1.化学模拟
化学家很早就开始模拟酶分子的活性中心结构制造"模拟酶",这实际上就是在研制纳米机器人,因为每一个酶分子都是一个活生生的纳米机器人。但是化学家只模拟了酶活性中心功能基团在空间位置上的配置,而没有模拟出功能基团在催化底物反应时出现的动作,这种动作应当足以打开一个化学键或者合成一个化学键。因此,化学模拟还有很长的路可走,一旦模拟出具有催化动作的"模拟酶",化学合成的纳米机器人也就诞生了。
2.利用分子的自组合原理装配机器人
生物分子在各个层次上存在着自组合的性质,利用分子的自组合特性装配纳米机器人是一个值得探索的途径。比如构成生物膜的脂类分子是一端亲水另一端疏水的双亲性分子,它们在水溶液中会自组合成双分子层微囊泡,科学家利用这种微囊泡把抗癌药包裹起来,避免药物对正常细胞的杀伤作用。为了使包裹了抗癌药物的微囊泡能识别癌细胞,科学家利用了抗体分子对抗原分子的专一识别作用,把一种专一识别癌细胞特有抗原分子的抗体分子装在微囊泡表面,如此制成的药物载体如同"生物导弹",可以专一地识别和杀死癌细胞。这不就是纳米物理学家倡导的定向杀死癌细胞的纳米机器人吗?
3.利用生物分子作为分子功能器件组装纳米机器人
atp酶作为分子发动机的研究已经在西方形成热点领域,日本和美国双方已经呈现出强烈的对峙竞争局面。分子发动机问世的意义决不仅仅是制造一种纳米机器人的动力装置,而是开辟了一个新的探索领域,这个领域就是研究生物分子作为微型机器人原器件的可能性。原则上所有的生物分子都是纳米机器人或组成纳米机器人的零件,生物分子的自组合性质就是零件组装的原理依据。因此,开展生物分子作为纳米器件特性和组装原理的研究应当及早倡导和支持。
⑻ 纳米机器能够制造任何东西吗
平常我们看到一辆卡车,它能装运几十吨的货物,远远超过了我们人类所能达到的力量。正是有了各种大型机械,我们人类才能开山洞、筑大坝、架大桥、建高楼,才能有我们今天丰富多彩的物质文明。可是这些机器尽管力量很大,它们也有不足。如果你让这些机器每次搬运几个原子它们可能无法做到,因为它们本身比原子大得太多了。然而,蓬勃发展的纳米技术正在努力建造这样的机器。
你可曾想过利用纳米机器将可以一次一个原子地制作钻石吗?从表面上看,这样的说法不现实:某一项技术的用途多得令人难以置信,它可以治疗疾病,延缓衰老,清除体内废物,增加人类的食品供应,分解各种废物,为你打扫房间,消灭害虫。而且,这只是开始。然而这恰恰就是纳米技术支持者预测能够实现的现实,甚至是可能在21世纪上半叶结束之前就变成现实的预言。
尽管有关纳米技术的想法听起来很难理解,但它确实属于主流科学,遍布全世界的实验室都在设法使其发挥作用。事实上,早在1959年,被认为是爱因斯坦之后拥有最高智慧的理论物理学家理查德·费曼发表了一个题为《底部有很大空间》的谈话,在谈话中他提到也许有一天人们会造出几千个原子组成的微型工具。
这样一台机器的好处有很多。它可以使用分子甚至是单个原子作为基本构件,建设规模最小的建筑工程。这就意味着人类可以从零开始制造几乎任何东西。因为化学和生物学说到底就是分子结构的改变和原子重排,而制造只不过是聚集大量原子并使它们组成有用物品的过程。
事实上,每个细胞都是活生生的纳米机器的例子。它们不仅可以将养分转变成能量,还能根据DNA上的信息制造并输出蛋白质和酶。
但是,由于细胞各自具有固有的功能,使用生物技术制造纳米机器很受限制。而纳米技术的预测者们却有许多雄心勃勃的想法。设想中的一种纳米机器可以把天然碳分子逐个排列,制成完美无缺的钻石;另一种机器可将有毒物质的分子逐个分解;一种可以在人体血液中运动的装置,它能发现并分解血管壁上沉积的胆固醇:还有一种装置可将剪下的杂草改造成面包。事实上,世界上从电脑到汽车的每一件实物都是由分子或原子组成的,而纳米机器原则上可以制造出所有这些物品。
当然,从理论到实践是一个相当艰巨和困难的过程。但是,纳米科学家和工程师们已经证明,可以利用扫描隧道电子显微镜等工具移动原子个体,使它们形成在自然界中永远不可能存在的排列方式,比例为百亿分之一的世界地图,或一把琴弦只有50纳米粗的亚显微镜吉他。他们还设计了由几十个分子构成的微型齿轮和发动机。
纳米技术的专家期望在25年内超越这些科学的预测,制造出真正的、实用的纳米机器,这些机器具有可以操纵分子的微型“手指”和指挥这些手指如何寻找、如何改造所需原材料的微型电脑。这些手指完全可以由碳纳米管制成。碳纳米管是1991年发现的一种管状的碳结构,其强度是钢的100倍,直径只有头发的5万分之一。
纳米机器中电脑也可以由纳米管制成,纳米管既可以用做晶体管,也可以用做接晶体管的导线。电脑也可以由DNA制成,通过改变这些DNA的结构,可以使其执行人为的指令。如果配备了适当的软件,并具备充分的灵活性,纳米机器人可以制造任何东西。
⑼ 纳米机械是什么
纳米机械就是纳米机器人,“纳米机器人”的研制属于分子仿生学的范专畴,它根据分属子水平的生物学原理为设计原型,设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。纳米生物学的近期设想,是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,也称纳米机器人。合成生物学对细胞信号传导与基因调控网络重新设计,开发“在体”(in
vivo)或“湿”的生物计算机或细胞机器人,从而产生了另种方式的纳米机器人技术。
中文名:纳米机器人
外文名:
The
analysis
of
nanorobot's
associating
with
the
research
about
the
new
3
D
unitary
nanorobot.
范畴:仿生学
大小:几纳米到几微米
⑽ 纳米机器人是怎么制作的
制造纳米机器人不是从单个原子堆积做起
理论上讲纳米机器人是大量原子或分子按确定顺序聚集而成为具有确定功能的微型器件,但制造纳米机器人不一定是从"零"开始。机器人是由零件组装而成的,纳米机器人的零件可以是单个的原子或分子,但是更现实的是具有一定结构和功能的原子团或分子的集合。利用现实存在的功能器件组装纳米机器人比从一个原子一个原子地构建机器人更为现实可行。生物分子是自然界存在的最丰富的构建纳米机器人的零件的来源,现实可行的途径是按照分子仿生学的原理,利用大量存在的天然分子原器件,设计组装纳米机器人。下面列举几种研制纳米机器人的可能途径:
1.化学模拟
化学家很早就开始模拟酶分子的活性中心结构制造"模拟酶",这实际上就是在研制纳米机器人,因为每一个酶分子都是一个活生生的纳米机器人。但是化学家只模拟了酶活性中心功能基团在空间位置上的配置,而没有模拟出功能基团在催化底物反应时出现的动作,这种动作应当足以打开一个化学键或者合成一个化学键。因此,化学模拟还有很长的路可走,一旦模拟出具有催化动作的"模拟酶",化学合成的纳米机器人也就诞生了。
2.利用分子的自组合原理装配机器人
生物分子在各个层次上存在着自组合的性质,利用分子的自组合特性装配纳米机器人是一个值得探索的途径。比如构成生物膜的脂类分子是一端亲水另一端疏水的双亲性分子,它们在水溶液中会自组合成双分子层微囊泡,科学家利用这种微囊泡把抗癌药包裹起来,避免药物对正常细胞的杀伤作用。为了使包裹了抗癌药物的微囊泡能识别癌细胞,科学家利用了抗体分子对抗原分子的专一识别作用,把一种专一识别癌细胞特有抗原分子的抗体分子装在微囊泡表面,如此制成的药物载体如同"生物导弹",可以专一地识别和杀死癌细胞。这不就是纳米物理学家倡导的定向杀死癌细胞的纳米机器人吗?
3.利用生物分子作为分子功能器件组装纳米机器人
ATP酶作为分子发动机的研究已经在西方形成热点领域,日本和美国双方已经呈现出强烈的对峙竞争局面。分子发动机问世的意义决不仅仅是制造一种纳米机器人的动力装置,而是开辟了一个新的探索领域,这个领域就是研究生物分子作为微型机器人原器件的可能性。原则上所有的生物分子都是纳米机器人或组成纳米机器人的零件,生物分子的自组合性质就是零件组装的原理依据。因此,开展生物分子作为纳米器件特性和组装原理的研究应当及早倡导和支持。