“納米蜘蛛”機(jī)器人在二維物體表面自如行走

時(shí)間:2010-05-14

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導(dǎo)語(yǔ):據(jù)美國(guó)科學(xué)日?qǐng)?bào)報(bào)道,日前,美國(guó)多所大學(xué)科學(xué)家組成的一支研究小組最新研制出一種由DNA構(gòu)成的“納米蜘蛛”分子機(jī)器人。

    據(jù)美國(guó)科學(xué)日?qǐng)?bào)報(bào)道,日前,美國(guó)多所大學(xué)科學(xué)家組成的一支研究小組最新研制出一種由DNA構(gòu)成的“納米蜘蛛”分子機(jī)器人,它們能夠跟隨DNA軌跡自如地啟動(dòng)、移動(dòng)、轉(zhuǎn)向和停止,實(shí)驗(yàn)顯示它們能夠自如地在二維物體表面行走。
  日前,美國(guó)多所大學(xué)科學(xué)家組成的一支研究小組最新研制出一種由DNA構(gòu)成的“納米蜘蛛”分子機(jī)器人,它只有4納米長(zhǎng),雖然之前的DNA分子機(jī)器人也實(shí)現(xiàn)了行走功能,但不會(huì)超過(guò)3步。而蜘蛛分子機(jī)器人卻能行進(jìn)100納米距離,相當(dāng)于50步。
  這項(xiàng)分子系統(tǒng)技術(shù)最終有望實(shí)現(xiàn)研制新型醫(yī)療設(shè)備和分子等級(jí)機(jī)器人,這些機(jī)器人是由許多簡(jiǎn)單的組件構(gòu)成,甚至能夠自已組建完成不同的任務(wù)。目前,該研究報(bào)告發(fā)表在近期出版的《自然》雜志上。
  美國(guó)加州理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)和神經(jīng)系統(tǒng)副教授埃瑞克-溫弗利(Erik Winfree)說(shuō):“傳統(tǒng)的機(jī)器人制造是一個(gè)機(jī)械體能夠識(shí)別所處環(huán)境,做出相應(yīng)的判斷,并決定遵循設(shè)計(jì)程序做某些事情?!倍啾戎路肿訖C(jī)器人更具優(yōu)勢(shì),它們不僅具備著傳統(tǒng)機(jī)器人的功能,并且將體積縮小至納米等級(jí),在相應(yīng)的環(huán)境中可以自動(dòng)組合。按照設(shè)計(jì)理論,分子機(jī)器人能夠辨別所處環(huán)境(探測(cè)人體內(nèi)標(biāo)識(shí)疾病信號(hào)的細(xì)胞);做出相應(yīng)判斷(一旦確定這些細(xì)胞出現(xiàn)癌變,立即進(jìn)行治療);并遵循程序完成相應(yīng)的任務(wù)(它們可攜帶一些治療癌癥的藥物)。
  目前,這支研究小組設(shè)計(jì)的微型機(jī)器人叫做“納米蜘蛛”分子機(jī)器人,該分子機(jī)器人原型幾年前就已研制成功,蜘蛛分子機(jī)器人在原型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)和升級(jí),它的功能得到了進(jìn)一步拓展,這種納米機(jī)器人能夠自由地漫步在二維物體表面,并能吞食面包碎屑。
  納米蜘蛛機(jī)器人只有4納米長(zhǎng),雖然之前的DNA分子機(jī)器人也實(shí)現(xiàn)了行走功能,但不會(huì)超過(guò)3步。而蜘蛛分子機(jī)器人卻能行進(jìn)100納米距離,相當(dāng)于50步。
  溫弗利稱(chēng),就這些分子機(jī)器人本身而言并沒(méi)有驚奇之處,按照最初的設(shè)計(jì)原理它們能夠行走數(shù)百、數(shù)千步,我們興奮的并不僅是它們具有多步級(jí)行走能力,更重要的是這些分子機(jī)器人具備自治和組合能力。
  該研究小組還透露了下一代分子機(jī)器人的研制信息,他們計(jì)劃研究可以彼此通訊的分子機(jī)器人,這樣將更加便于協(xié)調(diào)完成任務(wù)。

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