未來的納米機器人還能做什麼事情

1. 未來的納米機器人是怎樣的構造

在電子顯微鏡的幫助下，納米機械專家已經能夠將獨立的原子，重新安排成自然界從未回有過的結構答。納米技術學家期望在25年內，在現實生活中實現這些想法，創造出真正的、可以有效工作的納米機器人。這些納米機器人有微小的「手指」可以精巧地處理各種分子；還有更微小的「電腦」來指揮「手指」的運動。「手指」可能由碳納米管製造，它的強度是鋼的100倍，細度是頭發絲的五萬分之一。「電腦」也同樣由碳納米管製造，這些碳納米管還能做成連接它們之間的導線。

2. 納米機器人在未來將怎樣發展

機器人是一個多學科、綜合性的領域。 機器人發展的動力來自兩個方面：

一是新技術發展的推動，二是新應用的拉動。

從這兩個方面，推動和拉動了機器人技術的發展。所以我們從新技術的出現和新應用的出現來談一下機器人的發展。

當機器人最開始出現的時候，機器人和人在同樣的環境里進行工作，發展機器人主要的目的是代替人。由於信息技術的發展，從機器人簡單地代替人，現在發展到可以擴展人的能力，機器人除了能夠干一些人能幹不想乾的工作以外，還能幹一些人幹不了工作。比如機器人聯網後，我們人可以通過網路控制遠處的機器人，就可以做一些人夠不著、摸不著的事情，所以信息技術給機器人的提供了新的動力，同時也提供了新的應用。

另一方面，納米和微納米技術的發展也給機器人提供了新的應用領域。

比如在微納米領域，最具有挑戰性的問題就是環境非常小，我們要操作的位置也非常小，是看不見、摸不著的，現在機器人把原來看不見、摸不著的東西變得能看到、能摸著，擴展了人在微小環境里的加工能力。生物技術的發展也給機器人提供了很多新的應用領域，但是生物領域跟傳統的製造業不太一樣，因為細胞生活在特定的生理條件下，要把機器人技術推廣到這個領域，不僅是操作的物質很小，環境也很特別。

所以從這三個方面講，機器人能夠擴展人的能力，能夠克服距離給人帶來的困難，也能克服尺度給人帶來的困難，還能夠克服環境給人帶來的困難，比如生理環境。綜合起來，機器人除了簡單地代替人以外，還能拓展人的能力，這就是我們所說的超限機器人，超越人的限度，克服距離、尺度和環境給人類帶來的困難。

3. 科學家設計的納米機器人可以完成什麼事情

但是在科學家的眼來中，他們自設計的納米機器人可以完成兩件事情：一是執行它們的主要任務；另一點是製造出它們自身完美的復制體，就像細胞分裂一樣。如果第一個納米機器人能夠製造出2個復制體，這2個復制體每個又可製造出4個自己的復制體，依此類推，很快就可以獲得萬億個納米機器人了。

4. 未來的納米機器人給人們帶來了什麼啟示

未來的納米機器人說明：科學是無止境的的命題；只有想不到，沒有做不到的；人是促進科技進步的主體，是能動因素，人才最寶貴；只有努力學習和探索才能有所值得；科技是第一生產力！

5. 未來的納米機器人是如何工作的

納米機器人的工作方式，與現在的機器人在原理上，沒有什麼不同。
但是，納米機器人無論在材料上還是在功能上，都比現在的機器人有質的飛躍！
所以，當納米機器人真的投入使用之後，將帶來革命性的新局面！

6. 未來的納米機器人還可以做什麼事情展開想像寫1寫

你不告訴別人，原來可以做什麼事情，別人怎麼寫還可以做哪些事情呢？題目表述不完整。

7. 未來的納米機器人會有何利弊之處

就像電腦病毒的傳播一樣，所有以上這些努力都無法阻止那些不懷好意專的人有意釋放屬某種納米機器人作為害人武器。事實上，一些批評家指出納米技術可能的危險要大於它的益處。然而，僅僅這些利益就已經太具誘惑力了，納米技術必將超過電子計算機和基因制葯而成為新世紀的技術發展方向。世界可能會需要一個納米技術免疫系統，這個系統中有一些納米機器人要來充當警察，他們不斷地在微觀世界中同那些不懷好意的機器人進行戰斗。

8. 未來的納米機器人會是什麼樣子

機器人正在不斷向智能化發展，微型機器也是這樣。科學家設計了一種由納米電子材料製成回的微型商務智能機器只有答一張名片大小。要想讓納米機器人擁有各種各樣的能力，就要給它們裝上各種器官，科學家研究出了納米耳、納米鼻等，將來把它們裝在納米機器人上，那麼這些機器人可能真的就成了「超級小人」了。

9. 請你想一想以後納米機器人可以干所有的事情嗎

想一想以後納米機器人可以干所有的事情嗎？我覺得納米機器人很厲害，他能夠代替人干很多的工作，但是我覺得不是所有的事情他都能夠為我們代替的。

10. 納米機器人可以自哪些領域發揮作用

我們平時常見的機器和工具，最小能夠達到的程度，是以我們的肉眼可以看見的外形為依據的。1986年，美國福賽特研究所的德雷克斯勒博士在自己的著作《創世的引擎》中提出了分子納米技術的概念。他所說的分子納米技術，就是使組合分子的機器實用化；從而可以任意組合所有種類的分子，並可以做出任何種類的分子結構。僅就他提倡的分子納米技術來說，其後並未取得重大進展。他的觀點是，微型機器可以利用自然界中存在的所有廉價材料製造任何東西。這種觀點在專家的議論中出現，顯得太離奇了。但從另一個角度看，他卻揭示了一個人類在21世紀中將會大規模進軍的領域——微觀機器人領域。

自機器人間世以來，人們已一致公認機器人是「解放人類的工具」。那麼，什麼樣的機器才稱得上是機器人呢?一般說來，機器人是指靠自身動力並有控制能力來實現各種功能的一種機器。聯合國標准化組織採納了美國機器人協會給機器人下的定義：「一種可編程和多功能的，用來搬運材料、零件、工具的操作機；或是為了執行不同的任務而具有可改變和可編程動作的專門系統。」

機器人是一個總稱，它種類繁多，按發展過程可以分為三代；第一代指只有「手」的機器人，以固定程序或可編程序工作，不具有外界信息的反饋。這種機器人也稱「示教再現型」機器人。第二代對外界信息有反饋能力，具有觸覺、視覺、聽覺等功能，叫「感覺型」機器人，又稱「適應型」機器人。第三代具有高度的適應性，有自行進行學習、推理、決策、規劃等功能，這種機器人被稱為「智能型」機器人。

微型機器人又稱為「明天的機器人」，它是機器人研究領域的一顆新星，它同智能機器人一起成為科學追求的目標。發展微型和超微型機器人的指導思想非常簡單：某些工作若用一台結構龐大、價格昂貴的大型機器人去做，不如用成千上萬個非常低廉的細小而極簡單的機器人去完成，這正如一大群蝗蟲去「收割」一片莊稼，要比使用一台大型聯合收割機快。微型機器人的發展依賴於微加工工藝、微感測器、微驅動器和微結構四個支柱。這四個方面的基礎研究有三個階段：器件開發階段、部件開發階段、裝置和系統開發階段。現已研製出直徑20微米、長150微米的餃鏈連桿，以及微型的齒輪、曲柄、彈簧等。貝爾實驗室已開發出一種直徑為400微米的齒輪，在一張普通郵票上可以放6萬個齒輪和其他微型器件。德國卡爾斯魯核研究中心的微型機器人研究所，研究出一種新型微加工方法，這種方法是X射線深刻蝕、電鑄和塑料膜鑄的組合，深刻蝕厚度是。10～1000微米。

微型機器人的發展，是建立在大規模集成電路製造技術的基礎上的。微驅動器、微感測器都是在集成電路技術基礎上用標準的光刻和化學腐蝕技術製成的。不同的是集成電路大部分是二維刻蝕的，而微型機器人則完全是三維的。微型機器人和超微型機器人已逐步形成一個牽動眾多領域向縱深發展的新興學科。

微型機器人可以在原子級水平上工作。例如，外科醫生能夠遙控微型機器人做毫米級視網膜開刀手術，在眼球運動的條件下，進行切除彈性網膜或個別病理細胞，接通切斷的神經，在病人體內或血管中穿行，發現癌細胞立即把它們殺死以及颳去主動脈上堆積的脂肪等。用微型機器人胃鏡可以放進胃內對胃進行全面檢查。

微型機器人的作業能力達到了分子、原子級水平，已遠遠超過了藝術家在頭發絲上作畫的程度了。微型機器人還可以用於精密製造業的加工，用它製造存儲量更大的電腦存儲晶元，以及加工精度極高的「超平面磨床」等。

應用微型機器人技術，可以便各種各樣的航天測量變得更為輕巧，磁帶錄音機之類的家用電器也會變得更加小巧和多用，電視屏幕可以做得既大又薄，其上各點的光亮度，可以用微型機器人自動控制。微型機器人也將使機械學發生一場革命。

微型和超微型機器人的應用領域非常廣闊，它可以用於航海、農業；通信、航空航天、家庭和醫療等方面。例如：扔下成千上萬個微型機器人去咀嚼輪船底部的貝類和苔蘚，能節省航行能源。將成千上萬個微型機器人撒在土豆地內，讓它們去咬死害蟲，使土豆有好收成。飛行微型機器人載著濕度儀和紅外感測器在田野上飛翔，當發現農田有乾旱現象時，便降落在灌溉系統的閥門上，將乾旱信息傳輸給感測器，打開閥門，定量灌溉農田。

微型機器人可以攜帶攝像機和微型光纖，進入人類無法到達的地方去觀察環境，存儲或傳輸圖像。當地下電纜斷了以後，讓成千上萬個微型機器人沿著屯纜爬行，爬到斷頭時，便讓雙手搭在前端斷頭上，於是微型機器人便成為連接導線，永久留在電纜上。

微型機器人可以清潔、修理空間望遠鏡，檢查宇宙飛船熱屏蔽罩，給飛機機罩除冰。如果將大量的飛行微型機器人部署在其他星球上，機器人則可以發回各種所需的信息。

每天晚上可以放出微型機器人在商店和倉庫附近放哨，防止盜竊者進入。微型機器人還可以在住房隱蔽處除塵，進入家用電器內部檢查和維護。

微型機器人能力的評價標准有：智能，指感覺和感知，包括記憶、運算、比較、鑒別、判斷、決策、學習和邏輯推理等；機能，指變通性、通用性或空間佔有性等；物理能，指力、速度、連續運行能力、可靠性、聯用性、壽命等。因此，可以說微型機器人是具有生物功能的空間三維機器。

盡管迄今尚未出現智能微型機器人，但是大部分的機器人研究機構的科學家都認為到2040年，智能微型機器人將達到人的智力水平，也許還能達到人的意識水平。然後，智能機器人會得到進一步改進。人與機器之間最終將建立一種共生關系，兩者合並為能夠大大擴展智力的「後生物體」。美國麻省理工學院人工智慧專家馬文·明斯基預見到未來的智能機器人：人將把大腦的思維下載給計算機控制的機器替身，形成幾乎無限的信息和數據。這種狀況標志著人類一個新的開發階段的開始。

另有一種微型機器人，是由東芝公司和名古屋大學製造的。這個只有1.5厘米大小的微型機器人是靠液體壓力驅動橡皮製成的動作器而自由行動的，這種微型機器人不帶供給能源的纜線，可在內徑只有6毫米的細管內移動，且今後可能發展成為在血管中自行移動，是一種能治療或診斷疾病的微型機器人。

對於微型機器人，有的科學論著把其說成是一個模仿人，的動作的微型機器，其實不完全如此。美國麻省理工學院電動機工程師阿尼塔·弗林研製成功了一台精密型機器人，它藉助自身的動力，能爬行、步行、跳躍、旋轉，而且還具有視覺銳利、聽覺靈敏、感覺准確的特點。現在科學家們正試圖研製超微型機器人。他們預言，到2l世紀這種超微型機器人如果研製成功，它可以像紅細胞那樣注入人體內，從溶解在血液內的葡萄糖和氧氣中獲得能量，並按照編好的程序，探試、辨識、過濾、清除人體內的病毒，保持肌體的健康。1994年8月，美國麻省理工學院的專家們開始研製高4毫米的帶馬達的微型機器人。據他們估計，這種微型機器人由於非常微小，能進入人體做手術，再用十幾年時間，這種機器人就能試製成功，投人生產和使用。

將來的納米機器人可以合成你想要的任何東西，科學家設想在未來納米機器人的幫助下，我們甚至可以從網際網路上下載硬體。這是邁特公司納米技術權威詹姆斯·埃倫博根作出的預測。該公司是五角大樓資助的、設在弗吉尼亞州麥克萊思的一家研究中心。

埃倫博根對他提出的下載硬體的景象作了引人入勝的解釋：「人們可以想一想當今下載軟體是什麼情形，是以改變分子團磁性特徵的方式重置磁碟的物質結構。如果計算機的內容不超過分子團的體積，就可以通過重新排列磁碟上的分子製造晶元。」埃倫博根說，研究人員已經忙於研製體積只有針頭大小的計算機，「這種納米計算機的各個部件比我們現今用在磁碟驅動器上裝載信息的物理結構小得多。因此，在不久的將來，我們將能夠像今天下載軟體一樣從網路里下載硬體。」

從物理意義上再生產一些硬體下載產品將需要新的磁碟驅動器。一種設想是用極為尖細的點束製造一種讀寫磁頭，以某種方式刺激原子和分子。利用十年來在掃描隧道電子顯微鏡及相關技術方面取得的研究成果，分別由斯坦福大學的卡爾文·奎特和康奈爾大學的諾埃爾·麥克唐納領導的兩個科學家小組從事這方面的研究。

埃倫博根說：「一旦我們掌握了製造體積不超過鹽粒大小的計算機的技術，我們就會從根本上處於一種新的形勢。」體積如此微小的計算機將非常便宜，因而隨處都可使用計算機。嵌在內衣里的計算機將告訴洗衣機應當用什麼水溫洗滌內衣。圓珠筆筆芯中的墨水即將用完的時候，嵌在筆中的計算機將提醒你更換筆芯。嵌在鞋裡的計算機將向汽車發出信號，把主人走過來的信息通知汽車，讓汽車調整好座位和反光鏡並打開車門。

科學家設想了一個叫做「納米盒」的東西，來實現上面的下載硬體的想法。這是一種把納米製造技術與現今所謂的台式製造方法相結合的未來復印機。如果你需要一部新的蜂窩電話，你可以通過網路購買一種製作蜂窩電話的方法。它將告訴你插入一個塑料片，把導電分子注入「色粉」盒中。納米盒將把塑料片來回移動，記下分子的形式，然後通過一定方法指引分子自行組裝成電路和天線。下一步是，納米盒利用不同的「色粉」加上號碼鍵、揚聲器和麥克風，最後製造外殼。

不要指望在2020年以前能出現這種精巧的小裝置，下載納米級計算機電路的試驗最早不會早於2005年。在隨後的10年中，納米製造系統可能用於「寫物質」一初步生產納米晶元。

納米技術的一個分支分子電子學已經朝著實現這個目標取得了具體的進展。由洛杉磯加利福尼亞大學和惠普實驗室科學家組成的研究小組找到了一種由分子自行組裝的所謂的邏輯門。惠普實驗室研究人員菲利普·庫克斯說，這個研究小組下一步的目標是縮小晶元上的線路，旨在生產出「單邊為100納米的晶元」。他還說：「目前的晶元生產成本之所以非常昂貴，是因為生產機械需要有極高的精確度。但是採用化學方法製造，我們可以像柯達公司生產膠片那樣，生產出長卷，然後只需切成小塊就行了。」

這樣的設想引起了華盛頓的興趣。美國國防高級研究計劃局已經實施了一項分子電子學研究計劃。國會似乎急切地想大大增迦納米技術的研究經費。一項計劃將使納米技術的研究經費在今後幾年中翻一番。白宮可能也會表示贊成，因為白宮已經把納米技術列為11個關鍵研究領域之一。

邁特公司埃倫博根領導的研究人員在最近取得的新成果是設計出一種用於組裝納米製造系統的微型機器人。目前設計出的這種機器人的長度約為5毫米。但是，假設能利用納米製造技術使這種機器人的體積不斷縮小，它最終的體積可能不會超過灰塵的微粒。

體積微小的機器人能夠像納米技術的倡導者埃里克·德雷克斯勒設想的那樣，用於操縱單個原子。德雷克斯勒在1986年出版的《創世的引擎》一書中對納米技術的潛在用途作了一番引人入勝的描述。應該說是德雷克斯勒開創了納米技術時代，並啟發人們作出如下的種種設想：成群的肉眼看不見的微型機器人在地毯上或書架上爬行，把灰塵分解成原子，使原子復原成餐巾、肥皂或納米計算機等諸如此類的東西。

雖然用原子製造計算機仍然是一個相當遙遠的夢想，但是埃倫博根認為很快能取得研究成果。他說：「我敢打賭，分子電子學近期內能獲得突破。」這似乎是為納米技術下的一個大膽的賭注。