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科普知識
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操作機

顛覆你對機器人的想象:奈米機器人能干嘛?

發布日期:2022-04-18 點擊率:78

  Thenext BIGthingisvery SMALL——雖然也是號稱“機器人”,但奈米機器人不需模仿人類行為,設計奈米機器人的主要目的是希望它們可以為人類在“奈米尺寸的空間內”執行“不可能的任務”,例如驅動、探測、操作、推進、發送信號等工作,而奈米機器人通常只需具備單一或數個功能即可,所以可以微小到猶如病毒、細菌或細胞一樣,甚至只有某種特定的功能……

  奈米機器人(nanorobots;亦稱nanobots或nanites),尺寸介于100至1000奈米之間,為被設計去執行特殊任務的奈米機械(nanomachine)。由于奈米機器人是根據分子生物學原理為設計原型,其研發也屬于“分子仿生學”(molecularbionics)的范疇,所以奈米機器人也可稱為“分子機器人”(molecularrobot)。

  奈米機器人的設計與制造,與我們普遍認知的“機器人”大不相同。現今的機器人研發方向多以模仿人類的行為為主,也就是所謂的人型機器人(humanoidrobot),例如Honda的ASIMO(圖一),以精密的機械結構來執行雙腳走路、單手抓取、雙手搬運等動作,并且能對周遭環境變化做出立即且適當的反應,而這些動作須要有強大的偵測感知裝置及高度協調的神經網絡作后盾。

  一、ASIMO

  雖然也是號稱“機器人”,但奈米機器人不需模仿人類行為,設計奈米機器人的主要目的是希望它們可以為人類在“奈米尺寸的空間內”執行“不可能的任務”,例如驅動、探測、操作、推進、發送信號、訊息處理、聚集(swarm)等等工作,而奈米機器人通常只需具備上述的單一或數個功能即可,所以奈米機器人可以微小到猶如病毒、細菌或細胞一樣,而且只有某種特定的功能。圖二為奈米機器人的想象示意圖。

  二、奈米機器人

  奈米機器人的研發是起源于1990年代所盛行的微型機器人(microrobots)研究,并融合了在2000年后有重大突破的奈米科技所形成的“自然演進”發展。在此之前,就有科幻電影描繪了微小潛艇穿梭于人體內的場景,例如1966年的《聯合縮小軍》(FantasticVoyage)及1987年的《驚異大奇航》(InnerSpace),而現今拜奈米科技之賜,這些科幻的虛擬構想將有機會得以實現(人也被奈米化的情節當然是不包括在內的)。

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