9月21日消息,英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的科學(xué)家們已經(jīng)打造出世界上首個(gè)分子機(jī)器人,具備執(zhí)行建造其它分子等基本任務(wù)的能力。這種微型機(jī)器人只有百萬(wàn)分之一毫米,它們能夠通過(guò)指令使用機(jī)器手臂建造分子貨物。這種機(jī)器人是由150個(gè)碳原子、氫原子、氧原子和氮原子組成的,每個(gè)個(gè)體都能夠操控單個(gè)分子。
我們可以將它們的體型進(jìn)行一下對(duì)比,數(shù)百億個(gè)這種機(jī)器人彼此堆疊起來(lái),大約相當(dāng)于一顆鹽粒大小。
這些機(jī)器人是通過(guò)特殊溶劑中的化學(xué)反應(yīng)制造出的,科學(xué)家們對(duì)它們進(jìn)行操控和編輯來(lái)執(zhí)行基本的任務(wù)。在未來(lái)這種機(jī)器人能夠用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和先進(jìn)的制造業(yè),甚至能夠打造分子工廠和裝配線。
曼徹斯特大學(xué)化學(xué)院的教授David Leigh博士負(fù)責(zé)了這項(xiàng)研究,他解釋稱(chēng):“所有的物質(zhì)都是由分子構(gòu)成的,原子是分子的基本構(gòu)建模塊。我們的機(jī)器人就是一種分子機(jī)器人,就像組裝樂(lè)高機(jī)器人,不過(guò)我們使用的是原子?茖W(xué)家通過(guò)化學(xué)藥片的投入進(jìn)行編程,讓它們能夠?qū)σ幌盗械暮?jiǎn)單指令做出反應(yīng)!
Leigh博士補(bǔ)充道:“這些機(jī)器人的用途與汽車(chē)組裝線上的機(jī)器人類(lèi)似。我們的分子機(jī)器人能夠通過(guò)編程以不同的方式安放和固定部件,從而打造出不同的產(chǎn)品,只不過(guò)這一切都是發(fā)生在較小的分子水平上!
這種分子機(jī)器人的好處在于它們非常微小因此極大的減少了材料需求,它們還能夠加速和改善藥物傳遞,而且消除了電力需求,此外還能夠快速增加了其它產(chǎn)品的微型化。因此這種分子機(jī)器人的潛在應(yīng)用是非常廣泛的,而且非常令人激動(dòng)。
Leigh教授稱(chēng):“分子機(jī)器人代表了機(jī)器微型化的終極形態(tài)。我們的目標(biāo)就是盡可能設(shè)計(jì)出最小的機(jī)器人。這只是開(kāi)始,我們預(yù)計(jì)在未來(lái)10到20年內(nèi),分子機(jī)器人將開(kāi)始在分子工廠的裝配線上裝配分子和材料!
研究人員稱(chēng),打造和操控這種微型機(jī)器人是極其復(fù)雜的,研究團(tuán)隊(duì)使用的技術(shù)建立在單一化學(xué)過(guò)程的基礎(chǔ)上。Leigh教授補(bǔ)充道:“這些機(jī)器人是借助化學(xué)過(guò)程進(jìn)行裝配和操控的。其中涉及了分子與原子之間的交互作用以及小型分子如何構(gòu)建大型分子的科學(xué)原理!
Leigh教授稱(chēng):“這與科學(xué)家們使用單一化學(xué)藥品制造藥物和塑料品的過(guò)程相同。因此一旦這種納米機(jī)器人被制造出來(lái),科學(xué)家們會(huì)通過(guò)投入化學(xué)物品下達(dá)指令,就像一道計(jì)算機(jī)程序一樣讓這些機(jī)器人知道什么時(shí)候執(zhí)行什么任務(wù)。”
原文鏈接:https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-09/uom-scw092017.php
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