나노 로봇이란 무엇입니까?

나노 로봇의 아이디어는 나노 스케일에 생물학적 원리를 적용하고, 새로운 현상을 발견하고, 프로그래밍 가능한 분자 로봇을 개발하는 것이다. 합성생물학은 세포 신호전도와 유전자 조절 네트워크를 재설계하여' 체내' 또는' 습식' 바이오컴퓨터나 세포 로봇을 개발하여 또 다른 방식의 나노 로봇 기술을 만들어 냈다.

1959 년, 나노기술에 대한 아이디어는 먼저 노벨상을 수상한 이론물리학자 리처드 파인먼이 제시했다. 그는 처음으로 마이크로로봇으로 질병을 치료할 것을 제안한 사람이다. 그의 말로 말하자면,' 외과의사를 삼켰다' 는 것이다. 리처드 파인만 (Richard Feynman) 은 "물질의 바닥에 큰 공간이 있다" 라는 연설에서 앞으로 인간은 분자 크기의 마이크로기계를 만들 수 있고, 분자나 단일 원자를 구성 요소로 사용하여 아주 작은 공간에 물질을 만들 수 있다는 것은 인간이 맨 아래 공간에 무엇이든 만들 수 있다는 것을 의미한다. 화학자와 생물학자의 목표는 분자와 원자에서 분자를 바꾸고 조직하는 것이다. 이렇게 하면 생산 과정이 매우 간단해지며, 대량의 분자가 재조합하여 유용한 물체를 형성할 수 있다.

1959 의 강연' 밑공간이 크다' 에서 그는 나노 기술의 사상을 제시했다. 비록 그는' 나노' 라는 단어를 사용하지는 않았지만, 그는 실제로 나노 기술의 기본 개념을 설명했다. -응? [1]?

65438 년부터 0990 년까지 우리나라의 저명한 학자 주해중 교수는' 론 로봇' 기사에서 2 1 세기 중엽까지 나노 로봇이 인류의 노동과 생활방식을 완전히 바꿀 것이라고 예언했다.

2065438 년 7 월 1 일, 멕시코만 심수지평선 기름 유출이 미국 미시시피주 만항해안으로 떠내려갔다. 기름 유출 등 환경 재해에 대처할 때 나노 로봇의 효율성은 기존 방법보다 훨씬 뛰어나다. -응? [1]?

학술가설

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나노 생물학의 사상은 나노 잣대에 생물학의 원리를 응용하고, 새로운 현상을 발견하고, 프로그래밍 가능한 분자 로봇을 개발하며, 나노 로봇이라고도 한다. 관련된 내용은 다음 네 가지 측면으로 요약 할 수 있습니다.

생물학적 거대 분자의 미세한 구조와 나노 스케일 기능과의 관계를 이해하다.

세포막과 세포 표면의 구조 정보는 터널 현미경을 스캔하여 얻을 수 있는 것과 같은 나노 척도에서 생명 정보를 얻을 수 있다.

나노 로봇의 개발. 나노 로봇은 나노 생물학에서 가장 눈에 띄는 내용이다. 1 세대 나노 로봇은 생물학적 시스템과 기계 시스템의 유기적 결합이다. 이런 나노 로봇은 인체 혈관에 주사해 건강검사와 질병치료를 할 수 있다. 또한 인체 장기를 복구하거나, 성형수술을 하거나, 유전자에서 유해한 DNA 를 제거하거나, 유전자에 정상적인 DNA 를 설치하여 신체를 정상적으로 작동시키는 데도 사용할 수 있다. 2 세대 나노 로봇은 원자나 분자로 직접 조립된 특정 기능을 갖춘 나노 분자 장치이며, 3 세대 나노 로봇에는 나노 컴퓨터가 포함됩니다. 이는 인간-기계 대화를 위한 장치입니다.

나노급 조절은 돌연변이 암세포를 죽이고, 외부 레이저의 지도하에 방사선이 과다한 암세포를 정확하게 계산하고 찾아내며, 선진적인 생물세포 분열 기술을 이용하여 병에 걸릴 수 있는 세포를 화학분자원소로 용해시키고, 특정 센서 시스템의 정확한 검증을 통해 건강세포에 성공적으로 진입하여 악사세포와 성공적인 건강세포 사이의 전환을 완성한다. -응? [2]?

독점 기술

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나노 생물학의 출현은 SPM 의 발명과 생명과학에서의 응용과 불가분의 관계가 있다. 생명 과정은 알려진 물리 화학 과정에서 가장 복잡한 것이다. 거시생물학과는 달리 나노 생물학은 미세한 각도에서 생명현상을 관찰하여 분자를 조작하고 꾸미는 것을 목적으로 한다. 나노 생물학의 발전은 곧 만족스러운 성과를 거두었다. 생물 과학자들은 나노 생물학 분야에서 도전적인 새로운 관점을 많이 제시했다. 나노 생물학적 가공 기술은 생물학적 세포에서 배울 수 있습니다.

사실, 각 세포는 나노 기술 응용의 살아있는 예입니다. 세포는 연료를 에너지로 전환시킬뿐만 아니라 DNA 에 저장된 정보에 따라 단백질과 효소를 구축하고 활성화시킵니다. 유전 엔지니어는 서로 다른 종의 DNA 를 재조합하여 세균 세포를 사용하여 의료용 호르몬을 생산하는 것과 같은 새로운 나노 도구를 만드는 법을 배웠다. 분자 병리학의 원리에 따르면 과학자들은 인간의 미시 세계로 들어갈 수 있는 다양한 나노 로봇을 개발하여 유해 물질 제거, 손상된 유전자 복구, 세포 에너지 활성화, 인체 건강 유지, 인간의 수명 연장에 사용될 것으로 예상된다. 의료용 나노 로봇은 여전히 실험 단계에 있다. -응? [3]?

응용 분야

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나노 기술의 과감한 응용은 나노 기계로 얻은 탄소 원자를 하나하나 조직하여 정교한 다이아 () 로 바꾸는 것도 포함된다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 이산화물 분자를 원래 성분으로 다시 분해합니다. 나노 순항 도구를 인체 혈액에 넣으면 정맥혈관벽에 쌓인 콜레스테롤을 자동으로 발견하고 하나씩 분해할 수 있다. 미래에는 나노 기계가 풀에서 자른 풀을 빵으로 바꿀 수 있다. 완전히 의미에서, 세계의 모든 실제 물체는 컴퓨터든 치즈든 분자로 이루어져 있다.

이론적으로 나노 기계는 모든 물체를 만들 수 있다.

나노 로봇 구조 다이어그램

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물론, 이론에서 실제 응용에 이르기까지 다르지만, 나노 기계 전문가들은 이미 나노 기술의 응용이 가능하다는 것을 보여 주었다. 터널 현미경을 스캔하는 도움으로 나노 기계 전문가들은 이미 독립된 원자를 자연계에 존재하지 않는 구조로 배열할 수 있었다. 또한 나노 기계 전문가는 몇 개의 분자로만 구성된 마이크로기어와 모터를 설계했습니다. 이러한 기어와 모터를 수백만 개의 분자로 구성된 기존 기술로 만든 마이크로기어와 모터와 혼동하지 마십시오. 이 기계들은 앞으로 제조될 기계에 비해 너무 크다.

25 년 동안 나노 기술 과학자들은 과학 전시실에서 이러한 아이디어를 실현하고 진정한 나노 기계를 만들 것으로 기대하고 있다. 이 나노 기계들은 다양한 분자를 능숙하게 다룰 수 있는 작은 "손가락" 을 가지고 있습니다. "손가락" 이 어떻게 작동하는지 지시하는 작은 "컴퓨터" 가 있습니다. 손가락은 탄소 나노튜브로 만들 수 있다. 강도는 강철의 100 배, 섬세함은 머리카락의 1/50000 입니다. 컴퓨터는 트랜지스터와 트랜지스터를 연결하는 와이어로 사용할 수 있는 탄소 나노튜브로 만들어질 수 있습니다. "컴퓨터" 는 DNA 로 만들어질 수도 있으며, 적절한 소프트웨어와 충분한 기민한 나노 로봇을 갖추어 어떤 물질도 만들 수 있다.

나노 로봇은 자기 복제를 포함한 모든 작업을 수행하기 위해 대량의 나노 기계를 사용해야 한다. 혈액에는 수백만 개의 나노 로봇이 있을 수 있습니다. 유독폐기물장마다 수조 개의 나노 로봇이 필요할 수 있으며, 6543 억 8 천만 개의 나노 로봇이 동원되어 자동차 한 대를 만들 수 있다. 그러나, 이렇게 많은 수의 나노 로봇을 생산할 수 있는 생산 라인은 없다.

하지만 나노 과학자들의 눈에는 나노 기계가 그렇게 할 수 있습니다. 그들이 설계한 나노 로봇은 두 가지 일을 할 수 있다: 그들의 주요 임무를 수행하고 자신의 완벽한 복제품을 만들 수 있다. 첫 번째 나노 로봇이 두 개의 복사본을 만들 수 있고, 이 두 복사본 각각이 두 개의 복사본을 만들 수 있다면, 곧 수조 개의 나노 로봇을 얻을 수 있을 것이다.

하지만 나노 로봇이 복제를 멈추는 것을 잊어버린다면 어떻게 될까요? 내장된 정지 신호가 없으면 나노 로봇이 복제를 중단하는 것을 잊어버린다면, 이러한 재난의 결과는 헤아릴 수 없을 것이다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 전쟁명언) 나노 로봇은 인체에서 빠르게 복제되어 암 확산보다 정상 조직을 더 빨리 덮을 수 있다. 미친 식품 제조 로봇은 지구의 생물권 전체를 거대한 치즈로 바꿀 수 있다.

나노 기술 전문가들은 위험을 피하지 않았지만, 그들은 그들이 재난을 통제할 수 있다고 믿는다. 한 가지 방법은 나노 로봇이 여러 세대를 복제한 후 자멸할 수 있도록 소프트웨어 프로그램을 설계하는 것이다. 또 다른 방법은 특정 조건에서만 복제할 수 있는 로봇을 설계하는 것입니다. 예를 들어 로봇은 고농도의 독성 화학 물질이 나타날 때만 또는 좁은 온도와 습도 범위 내에서만 복제할 수 있습니다.

컴퓨터 바이러스의 확산과 마찬가지로, 이러한 모든 노력들은 선의를 품지 않는 사람들이 고의로 어떤 나노 로봇을 유해 무기로 석방하는 것을 막을 수 없다. 사실, 일부 비평가들은 나노 기술이 그 이점보다 더 많은 위험을 가져올 수 있다고 지적했다. 그러나, 이러한 혜택만으로는 너무 매혹적이다. 나노 기술은 반드시 전자컴퓨터와 유전자 약물을 뛰어넘어 새로운 세기의 기술 발전 방향이 될 것이다. 이 세상에는 나노 기술 면역체계가 필요할 수 있는데, 이 시스템에서는 나노 로봇 경찰이 미시 세계의 악성 로봇들과 끊임없이 싸우고 있다. (존 F. 케네디, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)

분류: 중국의 응용

중국인도 체스말처럼 원자를 놀 수 있다. 기자는 중국과학원으로부터 나노 잣대에서 작동할 수 있는 로봇 프로토타입 시스템이 중국과학원 선양자동화연구소에 의해 성공적으로 개발되어 자동화 분야 국가인' 863' 스마트 로봇 전문가 그룹을 통해 검수되었다는 것을 알게 되었다. 한 번의 시연에서 선양자동화연구소의 연구원들은' 나노마이크로조작자' 를 조작하여 실리콘 기판 1×2 미크론 면적에 세 글자인' SIA' (선양자동화연구소의 줄임말) 를 명확하게 새겼다. 또 다른 데모에 따르면 5×5 미크론의 실리콘 라이닝에서 작업자는 길이가 4 미크론이고 두께가100nm 인 탄소 나노튜브를 정확한 슬롯으로 이동합니다.

나노 마이크로 조작자는 10× 10 미크론의 기저에 글자를 새겼다.

테스트에 따르면 이 나노 마이크로조작 로봇은 폭이 5 12 픽셀인 디스플레이 영역에서 반복 위치 오차가 5 픽셀 미만이고 정확도가 1% 보다 큰 것으로 나타났습니다. 탄소 나노튜브를 이동하는 작업에서 반복 위치 정확도는 30nm 에 이릅니다. 그러나 표지판 기반 위치 지정 테스트에서 위치 지정 오류는 4 nm 미만입니다. 전문가들은 1 나노미터는 10-9 미터로 10 개의 아르곤 원자와 나란히 일직선의 길이라고 설명했다. 나노 스케일상의 조작은' 나노 마이크로조작' 이라고 불리며 나노 기술의 중요한 내용이다. 그 목적은 사람들의 뜻에 따라 나노 잣대에서 나노 물질을 이동, 모양 만들기, 묘사 및 조립하는 것이다. 나노 마이크로조작은 1980 년대에 시작되었다. 1989 년 I-B-M 과학자들은 스캐닝 터널링 현미경 (STM) 을 이용하여 니켈 금속 표면에 문자 I-B-M 을 만들어 센세이션이 되어 나노 마이크로조작의 선례를 세웠다. 이후 나노조작 기술은 중요한 전략적 발전 방향으로 각국의 경쟁 연구를 끌어들였다. 이 프로젝트의 연구원에 따르면 이 로봇 시스템은 시스템 모델링 방법, 3 차원 나노 관찰력 획득 및 인식, 나노 규모의 오차 분석 및 보상 등 여러 가지 돌파구와 혁신을 통해 세계 선진 수준에 도달했다. 이 나노 마이크로조작자는 나노 과학 실험 연구, 생물공학 및 의학 실험 연구, 마이크로나 과학 연구, 교수 등에 광범위하게 적용될 수 있다고 소개했다. 예를 들어, 생물학 연구 분야에서는 나노 마이크로 조작기를 이용하여 세포 염색체의 절단 작업을 완성할 수 있습니다. DNA 나 분자 수준에서 생화학 검사와 병리 및 생리 테스트를 할 수도 있다. 게다가, 이 로봇은 집적 회로 업계의 나노 부품 조립 가공에서도 나노 입자 조작, 마이크로/나노 전자 장치 조립, 심지어 복잡한 나노 회로 등의 응용 전망을 가지고 있다. 즉, 미래의 나노 회로로 만든 컴퓨터와 가전제품은 "원하는 만큼 작게", 심지어는 "치아에 쑤셔 넣는다" 는 뜻입니다. 앞으로 나노조작 기술로 만든 마이크로로봇은 인체로 파고들어 환자의 혈관을 소통시키거나 육안으로 보이지 않는 미시세계에서 사람들이 스스로 할 수 없는 임무를 완수할 수 있다.

외국으로 신청하다

미국 공상 과학 블록버스터' 신기한 돛' 에서 과학자들은 더 작은 사람과 우주선을 인체에 주입해 더 작은 방문객들이 인체의 각 기관의 조직과 운영을 직접 볼 수 있게 했다. 그러나 실제로 과학자들은 분자병리학 원리에 따라 인체에 들어갈 수 있는 다양한 나노 로봇을 개발해 인간의 건강을 유지하는 데 사용될 것으로 예상된다.

아직 실험 단계에 있는데, 몇 밀리미터에서 몇 미크론 직경까지 다양하다. 하지만 확실히, 앞으로 몇 년 안에 나노 로봇이 의학 혁명을 가져올 것인가? [4] 입니다.

많은 엔지니어, 과학자, 의사들은 의료용 나노 로봇이 무한한 잠재력을 가지고 있다고 생각한다. 가장 가능성있는 것은 동맥죽상 경화증 치료, 항암, 혈구 응집 제거, 상처 청소, 응고 지원, 기생충 제거, 통풍 치료, 신장결석 분쇄, 인공 수정, 세포 에너지 활성화 등이다