纳米机器人时代即将到来

 纳米机器人（nanorobot）是根据分子水平的生物学原理为设计原型,设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”;其研制属于分子仿生学的范畴,所以纳米机器人也称分子机器人（molecular robot）。     

神奇而实用的纳米机器人

正纳米机器人也称分子机器人,是纳米生物学中最具有诱惑力的内容,也是当今高新科技的前沿热点之一。纳米机器人(nanorobot)是根据分子水平的生物学原理为原型,设计制造出可对纳米空间进行操作的"功能分子器件";其研制属于分子仿生学的范畴,所以纳米机器人也称分子机器人。纳米机器人是纳米生物学中最具有诱惑力的内容,也是当今高新科技     

神奇的纳米技术新产品

利用纳米技术，或叫做分子制造技术，人们可以一个原子一个原子地以任何结构制造出任何物体。这将是一种根本性的变革，是一种“自下而上”而非传统的“自上而下”的变革。 实际上，大自然为我们提供了蓝图，ＤＮＡ就是管理各种生命自我复制的生物“纳米软件”，核糖体便是大型的分子构造器，酶即是分子大小的组装器。简言之，大自然已经存在纳米计算机。要想真正实现，还需要人类继续努力和开发。如今，随着科学技术的发展，人们利用纳米科学已经研制出各种纳米技术新产品。纳米交换机、纳米发动机、纳米电路、纳米齿轮甚至纳米吉他都已问…     

纳米技术在军事领域上的应用展望

纳米技术具有前瞻性、战略性、基础性的特点，它在电子信息领域的应用与发展将使纳米电子学、纳米磁学及纳米光电子学成为21世纪信息技术的核心，将促使以微电子技术为代表的当代信息技术，向以纳米技术和分子器件为代表的智能信息技术快速转变。文章介绍了纳米技术及其产品在军事领域中的发展和应用前景。     

点击“纳米技术”

纳米技术简称为“NT 技术”,纳米工艺技术则简称为”TN 技术”。“NT 技术”与纳米科学有关,表示的是科学的最尖端成果,研究的是纳米机器和纳米自动机。这些在原子和分子水平上组合起来的机器将帮助人制造合成材料或在人体内输送药品。但是,要制造出这些纳米机器人,首先需要“纳米工艺技术”(TN 技术),而纳米工艺技术指的是在原子和分子水平上进行操作的包罗万象的技术。作为纳米技术(NT)先导的纳米工艺技术(TN)主     

细胞模型新假说

经典的细胞模型是“积木式”的，难以解释日益深入的分子生物学研究结果。本文将电子学原理与分子、细胞生物学相结合，对细胞模型进行了新的设计。新的模型不仅可以解释现代生物学的各种现象，而且可为“细胞记忆”、分化、转化、“知识的人工输入”等令人关注的课题提供全新的探索性思路。     

科技日报评出2007年国际十大科技新闻

一、第一台分子机器诞生 分子机器是近年纳米研究领域的重点,法国与德国科学家合作,首次成功研制出可旋转的“分子轮”,并组装出真正意义上的第一台分子机器——生物纳米机器,这个非常奇特的有机分子包括2个直径为0.7纳米,由三苯甲基分子组成的“车轮”,所有分子机器的化学结构均被固定在铜基上,“分子轮”将在复杂的纳米机器如分子卡车和分子纳米机器人制造中占有重要位置.     

科学家聚焦仿生学

仿生学(bionics)是模仿生物的科学，即研究生物系统的结构、物质、功能、能量转换、信息控制等特征，并将它们应用于技术系统，以改善现有的技术工程设备，创造新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等的科学，是应用生物学的分支，是生物学、数学、工程技术学之间的交叉学科。仿生学的任务是研究生物系统的优异能力及产生原理，将其模式化。再运用于新技术设备的设计与制造，或者使人造技术系统具有类似生物系统的特征。仿生学的研究内容十分广泛，小至微观世界的分子仿生，大至宏观世界的宇宙仿生，主要包括：(1)电子仿生。模仿动物的脑和神经系统、感觉器官、细胞内和细胞间通信、动物间通信等，研制多种人工神经元电子模型和神经网络、高级智能机器人、电子蛙眼、鸽眼雷达系统以及模仿苍蝇嗅觉系统的高灵敏小型气体分析仪等；(2)控制仿生。模仿动物体内稳态调控、肢体运动控制、定向与导航等，研制蝙蝠和海豚动物的超声波回声定位系统、蜜蜂的“天然罗盘”、鸟类和海龟等动物的星象导航、地磁导航和重力场导航系统等；(3)机械仿生。模仿动物的走、跑、飞、游等运动，运用机械结构和力学原理，研制昆虫步行机等机械装置，寻求车辆、舰船、飞行器的最佳设计原理；(4)化学仿生。模仿光合作用、生物合成、生物发电、生物发光等；(5)医学仿生。包括人工脏器的研制、生物医学图像识别以及医学信号的分析处理等。此外，还在研究建筑仿生、农业仿生等。     

仿生海龟前肢推进装置

本作品目的在于研制出一种新型的推进装置，以适用于水下机器人。利用仿生学原理，以海龟水翼法游动为原型，开发出仿海龟水翼法游动的新型水下推进装置。仿生海龟的水翼法游动形式是本作品的关键技术。其运动的平稳性、可控性为其主要技术指标。目前的水下机器人大多有速度慢、效率低、运动姿态简单、     

分子机器人即将登场

在我们身边有各种各样的工具或机器。从轻便的钳子到传送带或起重机等庞然大物，真是不胜枚举。现在人们尝试用微小的分子组装成这些重要的机器，制造出称为“分子机器人”、“分子机器”的微细装置。使用这种装置可以随意控制其他分子。下面就来看分子机器人的最新研究情况。[编者按]     

基于聚焦离子束的纳米加工技术及进展

随着纳米科技的不断发展,核心功能器件的纳米制造作为相关设计与应用研究的桥梁和基础,其研究价值的重要性日益凸显。聚焦离子束（Focused ion beam,FIB）加工是面向纳米尺度制造的一项重要技术。在概述FIB工作原理的同时,介绍FIB纳米加工方法与关键工艺的发展状况,就溅射产额、再沉积和FIB纳米直写方法等展开讨论。并介绍FIB纳米加工技术在纳米功能器件制造和基础研究等领域的典型应用。对其未来的发展从装备和机理研究的角度进行了展望。     

现代生物技术——生物医药领域又一重要技术革命

现代生物技术的兴起始于上个世纪70年代。它是以现代生命科学理论为基础,利用生物体及其细胞、亚细胞和分子的组成部分,结合工程学、信息学等手段开展研究及制造产品,或改造动物、植物、微生物等,并使其具有所期望的品质、特性,进而为社会提供商品和服务手段的综合性技术体系。它为解决人类面临的食品、健康、能源、环境等问题提供新的技术。 生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交叉融合的产物,是当今科技最令人瞩目的高新技术之一,其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程。它涉及到对生物的遗传基因进行改造或重组,并使重组基因在细胞内表达,产生人类需要的新物质的基因技术（如“克隆技术”）;从简单普通的原料出发,设计最佳路线,选择适当的酶,合成所需功能产品的生物分子工程技术：利用生物细胞大量加工、制造产品的生物生产技术（如发酵）;将生物分子与电子、光学或机械系统连接起来,并把生物分子捕获的信息放大、传递,转换成为光。电或机械信息的生物耦合技术;在纳米（即百万分之一毫米）尺度上研究生物大分子精细结构及其与功能的关系。并对其结构进行改造利用它们组装分子设备的纳米生物技术：模拟生物或生物系统。组织、器官功能结构的仿生技术等。 现代生物技术的深入发展和广泛应用,是继计算机技术革命之后又一次重要的技术革命,将为改变人类生活起着不可估量作用。     

从自然界获取科学创新的灵感科学家聚焦仿生学

仿生学(bionics)是模仿生物的科学,即研究生物系统的结构、物质、功能、能量转换、信息控制等特征,并将它们应用于技术系统,以改善现有的技术工程设备,创造新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等的科学,是应用生物学的分支,是生物学、数学、工程技术学之间的交叉学科。仿生学的任务是研究生物系统的优异能力及产生原理,将其模式化。再运用于新技术设备的设计与制造,或者使人造技术系统具有类似生物系统的特征。仿生学的研究内容十分广泛,小至微观世界的分子仿生,大至宏观世界的宇宙仿生,主要包括:(1)电子仿生。模仿动物的脑和神经系统、感觉器官、细胞内和细胞间通信、动物间通信等,研制多种人工神经元电子模型和神经网络、高级智能机器人、电子蛙眼、鸽眼雷达系统以及模仿苍蝇嗅觉系统的高灵敏小型气体分析仪等;(2)控制仿生。模仿动物体内稳态调控、肢体运功控制、定向与导航等,研制蝙蝠和海豚动物的超声波回声定位系统、蜜蜂的“天然罗盘”、鸟类和海龟等动物的星象导航、地磁导航和重力场导航系统等;(3)机械仿生。模仿动物的走、跑、飞、游等运动,运用机械结构和力学原理,研制昆虫步行机等机械装置,寻求车辆、舰船、飞行器的最佳设计原理;(4)化学仿生。模仿光合作用、生物合成、生物发电、生物发光等;(5)医学仿生。包括人工脏器的研制、生物医学图像识别以及医学信号的分析处理等。此外,还在研究建筑仿生、农业仿生等。     

穿戴式下肢外骨骼康复机器人机械设计

本文设计了一种用于下肢功能障碍患者康复治疗的外骨骼机器人。根据外骨骼机器人的功能与工作原理,分析了其结构组成与设计过程中的关键问题。并从仿生学角度为外骨骼机器人配置自由度,设定关节活动范围及连杆尺寸,对机械结构进行了初步分析与优化设计。为进一步的研究、分析、设计工作打下了基础。     

SH-C8H16-SH分子与金表面形成的分子线的伏安特性

我们从第一性原理出发利用弹性散射格林函数方法研究了SH—C8H16—SH分子和金表面形成的分子线的伏-安特性。计算结果显示，在零偏压附近，存在一个电流禁区，随着偏压的增加，分子线的电导呈现出平台特征。该工作将有利于未来的纳米电子学器件的设计。     

纳信息功能器件系统的关键科学问题和发展趋势

本文综合评述了国内外纳电子器件和新原理的纳功能器件的最新进展,指出硅基微电子技术正在向与新的、目前尚不明确核心技术的纳信息技术共同发展的方向转型,这是我国信息技术和产业后来居上的重要机遇。基于纳尺度各种显著的物理效应和多场耦合原理,开展低维纳功能器件的新原理、新性能、新架构的深入系统的研究,具有重大科学与现实意义。这类纳信息功能器件与硅芯片技术相融合的设计、工艺和技术将是需要突破的重大问题。随着纳米科学技术研究的重点向功能化器件系统方向发展,如何加强以产业发展为背景的研究,特别是加强微纳电子、芯片设计制造业与纳米科技基础研究的结合,加强微纳硅工艺与新的纳米技术的结合,加强高水平科学研究发现与关键技术创新的结合,是我国纳米科学技术发展的重要问题。     

论仿生机器人未来的几种可能发展

自然界在长期的演化中孕育出了各种各样的生物,而这些生物都具有神奇的结构和功能,能够在复杂多变的环境中生存下去,因此,通过研究,学习,模仿来复制和再造某些生物特性和功能将极大的提高人类对自然的适应和改造能力.从20世纪60年代开始仿生学诞生,到现在短短的几十年时间,在这方面的研究成果已经非常可观,大到军事小到日常生活,我们已经可以处处见其身影了.那么未来的仿生机器人又会往什么方向发展呢?该文将对未来仿生机器人的几种可能的发展趋势,包含群体型机器人,多环境适应型机器人以及学习型机器人进行分析.     

碳纳米管的生产及其应用

一、纳米科技及碳纳米管特征、特性和生产的概述纳米科学和技术是指在纳米尺度上研究物质（包括原子和分子）的特性和相互作用 ,以及利用这些特性的多学科和科学和技术。它使人类认识和改造物质世界的手段和能力延伸到原子和分子。纳米科技的最终目标是直接以原子和分子及物质在纳米尺度表现出来的新颖的物理、化学和生物学特性制造出具有特定功能的产品。这可能改变几乎所有产品的设计和制造方式 ,实现生产方式的飞跃 ,甚至进而改变人们的思维方式和生活方式。纳米技术是指通过操纵原子、分子级的结构而实现控制材料功能的一项综合技术 ,包…     

21世纪的纳为科技

“纳米”是一个很小的长度计量单位，一纳米(nm)等于十亿分之一米(10-9m)，百万分之一毫米或千分之一微米，约为人发直径的1/80000，是一个氢原子直径的10倍。它正好处在以原子、分子为代表的微观世界和以人类活动空间为代表的宏观世界的中间地带，所以被称为纳米世界;它是物理、化学、材料科学、生命科学以及信息科学发展的新领地。     

美国科学家制造出世界第一个纳米阀门

最近美国加州大学洛杉矶分校教授杰弗里·青克等人制造出世界第一个纳米阀门。这个阀门可以控制分子的进出,科学家设想将来用它向细胞内输送单个药物分子。这个纳米阀门由两部分组成,一部分是人工设计的轮烷分子,是阀门的活动开关“芯”;另一部分是500纳米见方的多孔硅物质,是阀门的固定部分,其小孔尺寸只有几个纳米。作为阀门“芯”的轮烷,包括一个哑铃状的长链和一个能在“哑铃”两头之间来回直线移动的分子环,分子之间的电性力就可以驱动这个分子环。研究人员将轮烷附着在多孔硅的孔口上就构成了阀门。多孔硅物质的小孔尺寸很巧妙,既能够…