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。
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。
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