淺析納米機器人的三種系統(tǒng)

　　納米機器人具體來說其在納米尺度具有如下一種或多種功能，驅(qū)動、傳感、抓取、信號傳遞和信息處理等。除此之外，在未來其還應(yīng)具有群體智能、自我裝配與復(fù)制、納米世界與宏觀世界交互的能力。

　　納米機器人的研究進行到了哪一步呢？目前，仍未實現(xiàn)具有全功能*自主的納米機器人，可以做到的是，大機器抓取納米尺度的小東西，制造一些納米器件（納米傳感器，納米馬達，納米計算機等），基于生物分子和納米粒子具有簡單功能的納米機器人。

　　納米機器人的三種系統(tǒng)：

　　第一種，NanoManipulators。簡單來說，就是用大機器抓取納米尺度的小東西。比如，可以使用該系統(tǒng)將鋅原子擺出一個“IBM”的圖案。該系統(tǒng)主要由掃描探針顯微鏡構(gòu)成（scanning probe microscopes，簡稱SPM），SPM有一個納米尺度的針尖，可使用該針尖實現(xiàn)對納米器件的成像與移動。但SPM僅有x-y-z三個自由度，靈活性達不到使用要求。后來，出現(xiàn)了納米機械手（nanorobotic manipulators ，簡稱NRM），其擁有更多的自由度和更高的定位精度。2001年，福田敏男研制出了第一臺多自由度NRM，其擁有10自由度。現(xiàn)今，多自由度NRM已經(jīng)商業(yè)化。

　　第二種，BioNanorobotics。其主要由納米部件（蛋白質(zhì)、DNA）組成。使用自然界現(xiàn)成的一些生物納米器件制作機器人，這些生物納米器件可以產(chǎn)生運動、力或信號，具有高效率和可靠性的優(yōu)點。

　　第三種，磁控納米機器人系統(tǒng)（Magnetically Guided NanoRobotic Systems）。簡單來說，該系統(tǒng)的核心是一些帶鐵磁材料的微粒，其在外界磁場的作用下實現(xiàn)6自由度的運動，通過核磁共振對這些微粒成像，進而可控制微粒到達期望位置。