中(zhōng)國開發出納米微操作機器人 (2005-04-22)
發布(bù)時間:2007-12-04
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■納米(mǐ)微操作機器人在(zài)10×10微米(mǐ)的基片上刻出的字樣
中國人也可以像(xiàng)擺棋子一樣(yàng)擺弄原(yuán)子了。記(jì)者昨日(rì)從中科院獲悉,一台能夠在納米尺度上操作的機器人係統樣機近(jìn)日(rì)由中國科學院沈陽自動化(huà)所研製成功,並通過了(le)國家(jiā)“863”自動化領域智能機器人專家組的驗收。
在一(yī)個演示(shì)中,沈陽自動化所的研究人員操縱“納米微(wēi)操作機器人”,在一塊矽基片上1×2 μm的區域上清晰刻出“SIA”三個英(yīng)文字母(沈陽自動化所的縮寫);另一個演示顯示,在一個5×5μm的矽(guī)基片上,操作者將一個4μm 長、100 nm(納米)粗細的碳納米管準確移動到一個(gè)刻好的溝槽裏。
測試顯示,在刻畫操作(zuò)中,這台納米微(wēi)操作機器人(rén)在512個像素寬度的顯示區域裏(lǐ),重複定位誤差小於5個像素,精度達(dá)1%以上;在移動納米碳管的操作(zuò)中,重複定(dìng)位精度達到30 nm;而在(zài)基於路標的定位測試中,其定位誤差小於4 nm。
專家解釋,一納米(1 nm)是(shì)10-9米,大約等於十個(gè)氬原子並列成一條直線的長度。在納米尺度上的操作,被稱為“納米微操作”,是納米技術的重要內容(róng),其目的是在納米尺度上按人的意願對納米材料實現移動、整(zhěng)形(xíng)、刻畫以及裝配等工作。納米微操作始於上世紀(jì)80年代(dài),IBM的科學家1989年利用掃描式隧道顯微鏡(STM)操作35個氙原子在鎳金屬表麵拚出I-B-M三個字母,成為轟動世界(jiè)的新聞,開了納米(mǐ)微操作先河(hé)。從此,納米操作技術作(zuò)為一個重要的戰(zhàn)略發展方向吸引各國(guó)競相展開研究(jiū)。
該項目研究人員介紹(shào),這(zhè)台機(jī)器(qì)人係統在納米尺度下(xià)的係統(tǒng)建模方法、三維納觀力獲取與感知及誤差分析與補償方麵有很多突破與創新,都(dōu)達到世(shì)界先進水平。
據介紹,這種納米微操作機器人可廣泛應用於納(nà)米科學實驗研究、生物工程與醫學實驗研究、微納米科研教學等領域。如生物學研究領域中,使用納米微操作機器人(rén)可完成對細胞(bāo)染色體的切割操作;也可在DNA或分子水平上進行生(shēng)化(huà)檢測及病理、生理測試實驗研究。此外這種機器人在IC工業中納米器件的裝配與加工方麵也有良好的應用前景,如可以利用它操作納米微粒,裝配微/納米電子器件,甚至複雜的納米電路。這意味著,未來利用納米電路製成的電腦和家用電器,可以(yǐ)“想要它有多小,就能做多小”,甚至可以(yǐ)“塞進牙縫(féng)”;而未來(lái)利用納米操作技術製作的微型機(jī)器人,也可以鑽入人體替病人疏通血管,或在肉眼看不見的微觀世界裏,完成人們自己不可能完成的任務(wù)。