英国科学家刚刚创建了世界第一分子机器人

我们惊叹于诸如蚂蚁人,内在空间和梦幻般的航行之类的电影,在那里有人或某物可以缩小到纳米级并在微观世界中浏览。虽然缩小了一些机智

我们惊叹于诸如蚂蚁人,内在空间和梦幻般的航行之类的电影,在那里有人或某物可以缩小到纳米级并在微观世界中浏览。尽管今天几乎不可能用某种类型的激光或能量场来缩小某些类型的激光或能量场,但我们开始越来越多地控制更微小和微小的环境。

纳米技术的新分支有望。在不久的将来,专家预测,纳米传感器将在我们的体内使用,以监测我们的健康,并提醒我们疾病甚至迎面即将来临的健康危机。纳米传感器也可以监视环境。另一个令人兴奋的应用程序是创建具有新颖性能的下一代材料。

这些可以包括在基于织物的物品中获得电气性能。考虑可以进行电力的衣服;您的服装可能内置了电子设备,甚至可以为您的手机提供无线充电器。纳米技术还可以帮助创建下一代防弹和抗爆炸性的材料。我们将能够将材料与其他特性以及防水,抗腐蚀性,抗污染,抗杀害等等。

想象自我修复材料。撕开你的夹克?没问题。它只是回来了。在能源领域,纳米技术可用于改善太阳能电池并开发用于储能的超级电容器,这可以帮助我们拥抱绿色能源和抛弃化石燃料。总体而言,科学家认为,纳米技术可以帮助我们开发智能,自主性并适应环境或不断变化的环境的多组分系统。

碳纳米管串在一起可以使地球上一些最强的材料。 Wikipedia Commons。

但是实际机器呢?纳米骨质技术的领域年轻,但增长迅速。一个研究团队正在研究自我意识的纳米机器人,这些纳米机器人可以在需要的地方输送药物。莱斯大学的另一组建造了纳米级。美国几所大学的合作最近宣布创建了光动力纳米尺。当它遇到光线或激光时,它可以旋转并可以直接向下钻入癌细胞,杀死它。现在,英国曼彻斯特大学的一支团队已经达到了另一个里程碑。它开发了一个如此小的机器人,它在分子水平上运行。这是世界上第一个分子机器人,它的手臂可以操纵单个分子或将其移动到簇中。

事情是大小的三分之一。为了让您了解我们正在谈论的规模,其中一千亿亿亿美元(十亿)堆在一起的时间大约等于几分盐。每台机器都由150个原子组成。其中包括碳,氢,氧气和氮原子。尽管很小,但这些机器可以为我们提供令人难以置信的功能,例如在微小的分子工厂工作,以制造下一代材料和产品。

这款2016年诺贝尔奖获奖纳米棒是在赖斯大学创建的。雌激素,分子可视化。 Wikimedia Commons。

某些生物过程会单独或簇中移动原子,以满足生物体的需求。在这项研究之前,一些专家认为,人为地做到这一点几乎是不可能的。曼彻斯特大学化学学院的戴维·利教授领导了这项研究。他称之为“机械小型化的终极”。化学家解释了他和他的团队如何接近该项目。

从字面上看,我们的机器人是一个由原子构建的分子机器人,就像您可以用乐高积木建造一个非常简单的机器人。然后,机器人响应了一系列简单命令,这些命令通过科学家进行了化学输入编程。它类似于在汽车装配线上使用机器人的方式。这些机器人拿起一个面板并放置它,以便可以以正确的方式将其铆接来建造汽车的车身。因此,就像工厂中的机器人一样,我们的分子版本可以以不同的方式进行编程以定位和铆钉组件,以在分子水平上以较小的规模构建不同的产品。

分子机器人的详细可视化。信用:自然。

尽管大多数纳米机器人都非常复杂,但该纳米机器人在简单的,知名的化学过程中运行。利教授说:“这是原子和分子如何相互反应以及如何用较小分子构建的科学。”他补充说:“科学家用来从简单的化学构建块中制造药物和塑料的过程是相同的过程。然后,一旦构建了纳米机器人,它们将由科学家添加化学输入来操作,这些化学输入告诉机器人,就像计算机程序一样。”

材料的成本,尤其是制造电子产品的成本正在屋顶上。使用此类机器人而不是真人大小的设备的美感是,一旦实际技术的价格下跌,一切都在如此小的规模上运行,它将使创造材料更具成本效益的能力。它还可以提高产品质量。它甚至可能有助于提高微型化率。我们将能够更轻松地使更小,更敏捷的设备。这样的机器人也可以帮助改善发现新药的过程。“我们的目的是设计和使最小的机器成为可能,”利教授说。 “这仅仅是开始,但我们预计将在10到20年内分子机器人开始使用分子工厂的装配线上的分子和材料。”

这项研究的结果发表在《自然》杂志上。

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