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科学家开发新型合成纤毛 使微型软体机器人能够在液体中移动

发布时间:2023-12-17 12:00来源:www.51edu.com作者:畅畅

一、科学家开发新型合成纤毛 使微型软体机器人能够在液体中移动

草履虫和某些其他微生物通过来回甩动被称为纤毛的附属物在液体中移动。 科学家们现在已经开发出一种新型的合成纤毛,可用于微型机器人等。 纤毛从微生物的身体中伸出来,通过反复向前伸出然后向后扫动来推动它在液体环境中移动。它们不是齐头并进,而是开始分别移动,一个接一个,形成“波浪”,沿着微生物的长度方向移动。

研究人员以前曾创造过更大规模的人工纤毛,但这些系统往往在机械上相当复杂,而且体积太大,无法纳入小型设备中。然而,荷兰埃因霍温 科技侍陵 大学的一个团队最近创造了一个微小的软体机器人,它利用了一种更小、更简单的纤毛形式。

为此,科学家们将一种液体聚合物与羰基铁粉颗粒结合起来,然后将这种混合物倒入一个50微米宽的圆柱形孔阵列中,作为纤毛的模具。当聚合物开始固化成橡胶状时,放置在模具下方的磁铁使铁粒子在相邻的纤毛中以不同的方式排列,这使每个纤毛具有不同的磁性。

完成的4毫米长的机器人由一个固体聚合物底座组成,纤毛从老差戚一侧突出。当它被放置在纤毛朝上的水/乙二醇溶液中时,旋转磁场的应用使纤毛以波浪形式来回移动。这使得该装置的操作有点像一个泵,因为移动的附属物导致液体迅速流过它。

当机器人被翻转过来,使纤毛处于底部时,它们的运动使该装置能够在一个平面上移动。它甚至可以爬上一个45度的斜坡,并携带一个重达其自身重量10倍的物体。当旋转磁场的方向被扭转时,机器人也同样扭转了它的前行方向。

现在研究人员希望,一旦进一步发展,该技术可以在微流控系统内的泵,或用于输送药庆祥物或在患者体内执行其他功能的柔性微型机器人等应用中找到用途。

这项研究在最近发表在《ACS应用材料与界面》杂志上的一篇论文中进行了描述。

二、超能陆战队的小宏发明的东西叫什么

叫“微型机器人”,英文是microbot。

超能陆战队的小宏发明的东西叫**微型机器人**,英文是microbot。

三、请问理论上最小的机器人能达到多小?要比纳米机器人小的!请附上长度单位换算 ... ...ym幺米

纳米级原子机器人

机器人很少有按大小分类,如果非要按大小分的话,无人机算是大型机器人,一般的移动机器人算是小型机器人,医疗上的胶囊机器人算是微型机器人。这么说,最小的应该是原子机器人了。

理查德·费曼认为,人类未来有可能建造一种分子大小的微型机器人,可以把分子甚至单个原子作为建筑构件,在非常细小的空间里构建物质,这意味着人类可以在底层空间制造任何东西。

理查德·费曼提出的微型机器人概念,确切地说应该属于纳米机器人,即本身体积可能超过了纳米级别,但所能操控的物体属于纳米尺度。如今谷歌正在研发的纳米机器人,则是指自身体积在纳米级别内的运烂困机器人。

不过,不管是纳米操作机器人,还是纳米机器人,本质上都是根据分子水平的生物学原理为设计原型,设计制造的可对纳米空间进行操作的”功能分子器件”,属于分子仿生学的研究范畴。

虽然个头小到分子级别,肉眼根本看不见,但纳米机器人实际作用却十分重要,其中最重要的就是医疗卫生应用–检测消灭疾病。

这也是在众多科幻电影中展示最多的一项功能:当你感冒发烧,医生不再是给你打针吃药,而是在血液里植入纳米机器人,这种机器人在体内探测感冒病毒的源头,并达到病毒所在处,直接释放药物杀灭病毒。

不只是感冒发烧,在同样机理下,精确找到并杀死癌细胞、疏通血栓、清除动脉内的脂肪沉积、清洁伤口、粉碎结石等,都会是纳米机器历卜人这个”未来体内医生”的拿手好戏,这些功能中,每一项都有可能变革整个医疗行业。

更为不可思议的旁念应用,是将纳米机器人当作媒介,连接人脑神经系统和外界网络系统,为开发人脑智力和潜力带来无法想象的革命,彻底改变生活和工作方式,甚至是人类本身。

四、机器人在未来社会中的定位和地位如何?

关于机器人的发展和在未来的地位,可以分为以下几类:

1机器人帮助人类。

就是使高智能的机器人拥有很高的素质,让他们知道自己被制造出来的意义并且无条件的对人类无私的帮助。1952年,美国福特汽车公司建造了世界上第一条全自动汽车生产线,42部自动机器可进行500种不同的加工工序,同时对产品进行检验。到了80年代,日本建立了首座无人工厂。工厂有1010台带有视觉的机器人,按照程序完成生产任务。1992年,日本研制出一台光敏微型机器人,体积不到3立方厘米,重1.5克。1997年,日本的本田公司制造出高1.6米的机器人,可以照料人和完成多种危险及艰苦工作。2004年1月,美国发射的“勇气”号和“机遇”号火星车先后成功登陆。火星车在火星表面行走、拍摄、钻探,化验,非常精彩地完成了自己的使命。2011年1月NASA放出去的探测船Deep Space 3,由于各种技术的进步,其设计已经具有极高的自主能力。除任务目标的设定外,其他绝大多数问题(几乎是全部的问题)都可以自行监测调整。控制中心只是处于监视的地位。

2机器人与人类共同发展。

机器人的进化速度是人类所无法比拟的。机器异化的人类,这个在现在来看是最可能的未来。机械使用于医疗上已经不是什么新鲜的事情了,假腿,假臂,人造心脏,人造的胃,这些已经在得以应用了。那么这样子可以算是完整的人吗?那么我们可以合理的推理一下:如果有一天人体的一切都可以更换的话那个时候就无所谓人和机器人的强弱之分了,其实是对人类不利的。 (由于机器本身的强大决定了其潜在的威胁性。)

总结

人类预见到人工智能将给人类命运带来波折,所以必须把保证自己安全和主导地位的前提氏卖植入规则。真实世界和虚拟世界的关系本身就在沉思默想中,沉思默想的结果可能会为二者架起一座沟通的桥梁。关于机器人的伦理已经慢慢的进入到人们的生活中,而在人工智能、信息网络化、生命科技这缺派三大新生科技高速发展的今天,我们更应当反复探询这个问题。

阿西莫夫定义了人和机器的伦理,但这种伦理只是未来无数要被破坏的歼扮逗东西的—种。人类现在的思维方式,的确存在了好几千年,它的壮大也走过了漫长的路程。科学的进步会粉碎很多桎梏,未来人与社会的共存方式是什么样的呢?科幻家们想了很多人与人之间,人与机器之间,地球与其他星球之间的关系,但是在某种意义上说,他们都没有脱离“强权”的惯性思维——难道人类只有这么—种治理自己的方式吗?为什么不能构筑一个高水平的社会形态?思考是渐进的,这条路上的许多小岔口小分支我们想象不出,但是人类很可能通过对这些小岔口的理智选择,避免悲惨命运的发生。

其实这些问题应该由走在科学前面的社会学不断的讨论的得以解决的,以便可能的未来到来的时候人类能有足够的心里准备去接受他。

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