納米機器人(機器人)

納米機器人納米技術的大膽應用設想還包括：利用納米機器將獲取的碳原子逐個組織起來，變成精美的金剛石；將二氧化物分子重新分解為原來的組成部分；在人血中放入納米巡航工具，它能自動尋找沉積于靜脈血管壁上的膽固醇，然后將它們一一分解；將來納米機器能夠把草地上剪下來的草變成面包……在完全意義上講，世上每一個現實存在的物體無論是電腦還是奶酪都是由分子組成的；

在理論上，納米機器可以構建所有的物體。

當然從理論到真正實現應用是不能等同的，但納米機械專家已經表明，實現納米技術的應用是可行的。在掃描隧道顯微鏡幫助下，納米機械專家已經能將獨立的原子安排成自然界從未有的結構。此外，納米機械專家還設計出了只由幾個分子組成的微小齒輪和馬達。（切勿將這些齒輪和馬達與那些由數以百萬計分子組成的用傳統技術構建的微小齒輪和馬達相混淆，這些機器同未來制造的機器相比較實在是太巨大了）。

25年內，納米技術學家期望實現這些存在于科學陳列室中的想法，創造出真實的、可以工作的納米機器。這些納米機器有微小的“手指”可以精巧地處理各種分子；有微小的“電腦”來指揮“手指”如何操作。“手指”可能由碳納米管制造，它的強度是鋼的100倍，細度是頭發絲的五萬分之一。“電腦”可能由碳納米管制造，這些碳納米管既能做晶體管又能做連接它們的導線。“電腦”也可能由DNA制造，用適當的軟件和足夠的靈巧性進行武裝的納米機器人可以構建任何物質。

納米機器人執行任何任務，包括自身復制，都必須動用大量的納米機器。血液里可能存在數以百萬計的納米機器人；在每一個有毒廢物地點可能需要數以萬億計的納米機器人，要制造一輛汽車可能要調動數以100億億計的納米機器人同時工作。然而，沒有一個生產線能生產如此巨大數量的納米機器人。

但是，納米科學家眼中的納米機器可以做到這點。他們設計的納米機器人可以完成兩件事：執行它們的主要任務和制造出它們自身完美的復制體。如果第一個納米機器人能夠制造出兩個復制體，這兩個復制體每個又可制造出兩個自己的復制體，很快就可以獲得數萬億個納米機器人。

但是，假如納米機器人忘記停止復制，會發生什么？如果沒有一些內建的停止信號，納米機器人忘記停止復制，這種災難的可能后果將會是無法計算的。納米機器人在人體內快速復制，能夠比癌癥擴散還要快地布滿正常組織；一個發瘋的制造食物機器人能夠把地球的整個生物圈變成一塊巨大的奶酪。

納米技術學家沒有回避危險，但是他們相信他們能控制災難的發生。其中一個辦法是設計出一種軟件程序使納米機器人在復制數代后自我摧毀。另一種辦法是設計出一種只在特定條件下復制的機器人，例如只有在有毒化學物質以較高濃度出現時機器人才能復制，或者在一個很窄的溫度和濕度范圍內機器人才能復制。

就像電腦病毒的傳播一樣，所有以上這些努力都無法阻止那些不懷好意的人有意釋放某種納米機器人作為害人武器。事實上，一些批評家指出納米技術可能的危險要大于它的益處。然而，僅僅這些利益就已經太具誘惑力了，納米技術必將超過電子計算機和基因制藥而成為新世紀的技術發展方向。世界可能會需要一個納米技術免疫系統，這個系統中納米機器人警察不斷地在微觀世界中同那些不懷好意的機器人進行戰斗。

中國納米機器人顯奇功

納米機器人設計圖中國人也可以像擺棋子一樣擺弄原子了。記者從中科院獲悉，一臺能夠在納米尺度上操作的機器人系統樣機由中國科學院沈陽自動化所研制成功，并通過了國家“863”自動化領域智能機器人專家組的驗收。 在一個演示中，沈陽自動化所的研究人員操縱“納米微操作機器人”，在一塊硅基片上1×2微米的區域上清晰刻出“SIA”3個英文字母（沈陽自動化所的縮寫）；另一個演示顯示，在一個5×5微米的硅基片上，操作者將一個4微米長、100納米粗細的碳納米管準確移動到一個刻好的溝槽里。

納米微操作機器人在10×10微米的基片上刻出的字樣

測試顯示，在刻畫操作中，這臺納米微操作機器人在512個像素寬度的顯示區域里，重復定位誤差小于5個像素，精度達1%以上；在移動納米碳管的操作中，重復定位精度達到30納米；而在基于路標的定位測試中，其定位誤差小于4納米。 專家解釋，1納米是10^-9米，大約等于10個氬原子并列成一條直線的長度。在納米尺度上的操作，被稱為“納米微操作”，是納米技術的重要內容，其目的是在納米尺度上按人的意愿對納米材料實現移動、整形、刻畫以及裝配等工作。納米微操作始于20世紀80年代，IBM的科學家1989年利用掃描式隧道顯微鏡（STM）操作35個氙原子在鎳金屬表面拼出I－B－M三個字母，成為轟動世界的新聞，開了納米微操作先河。從此，納米操作技術作為一個重要的戰略發展方向吸引各國競相展開研究。 該項目研究人員介紹，這臺機器人系統在納米尺度下的系統建模方法、三維納觀力獲取與感知及誤差分析與補償方面有很多突破與創新，都達到世界先進水平。 據介紹，這種納米微操作機器人可廣泛應用于納米科學實驗研究、生物工程與醫學實驗研究、微納米科研教學等領域。如生物學研究領域中，使用納米微操作機器人可完成對細胞染色體的切割操作；也可在DNA或分子水平上進行生化檢測及病理、生理測試實驗研究。此外這種機器人在IC工業中納米器件的裝配與加工方面也有良好的應用前景，如可以利用它操作納米微粒，裝配微/納米電子器件，甚至復雜的納米電路。這意味著，未來利用納米電路制成的電腦和家用電器，可以“想要它有多小，就能做多小”，甚至可以“塞進牙縫”；而未來利用納米操作技術制作的微型機器人，也可以鉆入人體替病人疏通血管，或在肉眼看不見的微觀世界里，完成人們自己不可能完成的任務。

國外的應用

在美國科幻大片《驚異大奇航》中，科學家把變小的人和飛船注射進人體，讓這些縮小的“參觀者”直接觀看到人體各個器官的組織和運行情況。然而在現實中，科學家根據分子病理學的原理已經研制出各種各樣的可以進入人體的納米機器人，有望用于維護人體健康。

還處在試驗階段，大到長幾毫米，小到直徑幾微米；但可以肯定的是，未來幾年內，納米機器人將會帶來一場醫學革命。

許多工程師、科學家和醫生都認為，醫用納米機器人有著無限的潛力——而其中最有可能的包括：治療動脈粥樣硬化、抗癌、去除血塊、清潔傷口、幫助凝血、祛除寄生蟲、治療痛風、粉碎腎結石、人工授精以及激活細胞能量，使人不僅保持健康，而且延長壽命。