纳米机器人的用途有哪些(纳米机器人是什么)

纳米级究竟是什么概念呢？我们肉眼可见的数量级是毫米级，如果想要看见纳米机器人，就需要用显微镜放大一百万倍。

什么是纳米机器人？

纳米机器人是一种在纳米或分子级别下可以被操控的机器，属于分子仿生学范畴。其“纳米”有两层含义——一方面是物理尺寸上达到纳米级的机器人，另一方面是用于执行纳米操作的机器人。

关于纳米机器人的研究目前还停留在第一阶段，即单纯的生物和机械结合体，它更多指向在医学方面进行健康检查和疾病治疗的纳米机器人。在研究人员设想的第二阶段，纳米机器人可以直接由原子或分子装配成具有某种特定功能的装置，并完成复杂的纳米级任务。在第三阶段，纳米机器人则是人工智能与纳米器械的结合。

如何制造纳米机器人？

制造纳米机器人，目前有物理和化学两种方法。物理方法是指制造纳米级精度的芯片所用到的光刻技术；而化学方法就是用化学物质合成分子零件。

制造出机器后，下一步就是让纳米机器人“跑”起来。在微观世界中，摩擦力、布朗运动等外因会对纳米机器人造成“降维打击”，因此驱动环节的实现十分困难。但正所谓办法总比困难多，研究人员也分别给出了各自领域的解决方法——物理上可以由磁场、电场作用产生动力；化学上可以依靠化学反应产生的能量来驱动前行；而从生物的角度，DNA纳米机器人的驱动依靠两条DNA结合链，当一条链和生物体内的DNA单链结合时，另一条链就是自由的，分子运动会让自由的结合链随机与另一根生物体内的DNA单链配对，这就相当于人类的双脚行走，从而实现空间的移动。

纳米机器人的用途有哪些？

目前，纳米机器人在生物医学领域的应用较为广泛。一方面纳米机器人可以通过识别人体内部一些化学信号的变化，对疾病进行诊断，帮助医生在病人病情恶化前提供更有效的治疗方案。另一方面，纳米机器人被认为是最精准的靶向治疗方式。它可以通过靶向精准定位，辨析细胞好坏，精准的将装载药物作用于癌细胞。此外，纳米机器人还有协助外科手术等功能。

毫无疑问，未来纳米机器人将被运用于更多生活场景，或许它小小的身材释放的巨大能量来改变人类的工作、生活方式。

人类真有可能打造出纳米机器人吗？

想要打造机器人，零件是必不可少的，所以我们需要一些小零件，很小很小的零件。这些零件必须达到纳米级，也就是头发丝直径的0.01%。这太难了，难到有一点儿突破就能得到诺贝尔奖。2016年获得诺贝尔化学奖的三位科学家，他们的成果就是采用化学合成的办法，制作出了一些分子级大小的零件。通过改变酸碱值，科学家可以控制一些分子进行移动，从而打造零部件。

除了化学合成外，传说中的光刻机也可以用来实现纳米级别的加工。利用这种技术，人类可以实现纳米级别的加工精度。假如纳米零件进一步成熟，接下来我们就要考虑下一个问题了，如何才能把这些零件组装起来？这是一个比制造零件更复杂的问题。

正如人类的机器需要流水线加工一样，纳米机器人也是如此，人类科学家现在已经可以实现纳米物体的简单组合，但想要大规模进行纳米组装，仍是一个几乎无解的问题。再假设，人类成功实现了纳米机器人的大规模组装，如何才能赋予其运动的动力？

最简单直接的办法，或许是给它装一台发动机。人类现在已经拥有微型发动机的制作技术，目前世界最小的发动机来自德克萨斯大学，它是一种由金，镍构成的纳米金属线，可以在电能的作用下进行机械运动。它的最快速度为每分钟1.8万转。但想要驱动纳米机器人，依然不太现实。

在人类的蓝图当中，纳米机器人将成为人类研究并改造微观世界的利器。对于人类的免疫系统来说，纳米机器人将会是无所不能的超级卫士。

只是不知道我们这一代人，能否亲眼见证这样的奇迹成真。