納米微操作機器人誕生 未來家用電器可塞牙縫
中國人也可以像擺棋子一樣擺弄原子了。從中科院獲悉，一臺能夠在納米尺度上操作的機器人系統(tǒng)樣機近日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1×2μm的區(qū)域上清晰刻出“SIA”三個英文字母(沈陽自動化所的縮寫)；另一個演示顯示，在一個5×5μm的硅基片上，操作者將一個4μm長、100 nm(納米)粗細的碳納米管準確移動到一個刻好的溝槽里。
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(qū)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 nm；而在基于路標的定位測試中，其定位誤差小于4 nm。
專家解釋，一納米(1 nm)是10-9米，大約等于十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(xiàn)移動、整形、刻畫以及裝配等工作。納米微操作始于上世紀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(zhàn)略發(fā)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(tǒng)在納米尺度下的系統(tǒng)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(chuàng)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(yī)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(yè)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。
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1×2μm的區(qū)域上清晰刻出“SIA”三個英文字母(沈陽自動化所的縮寫)；另一個演示顯示，在一個5×5μm的硅基片上，操作者將一個4μm長、100 nm(納米)粗細的碳納米管準確移動到一個刻好的溝槽里。
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(qū)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 nm；而在基于路標的定位測試中，其定位誤差小于4 nm。
專家解釋，一納米(1 nm)是10-9米，大約等于十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(xiàn)移動、整形、刻畫以及裝配等工作。納米微操作始于上世紀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(zhàn)略發(fā)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(tǒng)在納米尺度下的系統(tǒng)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(chuàng)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(yī)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(yè)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。
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