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Science Robotics | 三大先鋒機器人設計:從微米級的分子機器人到...
機器之心在此對這三項研究進行了整理介紹,更多詳情請參閱 http://robotics.sciencemag.org/content/2/4一、在體內進行醫療手術的微型機器人一項研究將科幻轉為了現實:研究者開發了一種能在身體內自由移動、相互通信、執行任務並在完成後降解的微型和納米級機器人。
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科學家合成捕獲納米離子分子籠
據美國物理學家組織網12月5日報導,最近,美國紐約大學布法羅分校化學家合成出一種能捕獲納米離子的微小分子籠,可用於提純納米材料。
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納米科學:'粘性波' 納米級的分子相互作用!
納米科學:'粘性波' 納米級的分子相互作用!當與共價鍵(其涉及原子之間的電子對的共享)相比時,範德華力相對較弱並且由圍繞微觀物體的波動電子云之間的瞬時靜電相互作用產生。然而,這些力量仍然是量子力學的起源,並且迄今為止對理論和實驗都提出了重大挑戰,在3月11日出版的「 科學」雜誌的一篇論文中,盧森堡大學的DiStasio和合作者Alexandre Tkatchenko以及Fritz Haber研究所提出了一個新的命題,用於描述納米級物體中的範德瓦爾斯力。一般來說,關於這些力量有兩種思想流派。
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科學家首次合成純碳環形分子,這可能是分子級電晶體的關鍵一步
8 月 15 日,《自然》(Nature)雜質今天刊登了一項重大科學突破:牛津大學的化學家和 IBM 的團隊一起,首次製造出了由 18 個碳原子組成的環形純碳分子,而這在過去「幾乎難以成功」,曾有無數團隊嘗試後放棄了。
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納米級的「直升機」:DNA、摺紙、分子馬達
本文參加百家號科學#了不起的生命醫學#系列徵文近年來,機器人變得越來越逼真。例如,由太陽能驅動的蜜蜂能用輕盈的翅膀飛行,人形的機器人可以做後空翻,機器人足球隊懂得如何運球、傳球、制定得分策略。隨著研究人員對生物運動理解得更深刻,就能創造出越來越多可以模仿生物運動的機器,從宏觀尺度一直到最小的分子尺度。
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深度解讀2016諾貝爾化學獎:分子馬達與納米火箭
如果不告訴你這條流水線其實只有幾納米長,你可能會以為上面描述的是一個高科技工廠中的場景。而在這條納米流水線中,零件是胺基酸,多個零件則串成了一小段多肽。完成這一系列任務的機器人由英國曼徹斯特大學的化學家戴維·利(David Leigh)所設計,這也是迄今為止在分子尺度上設計出的最複雜的機器人之一。
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納米技術在操縱分子方面取得突破進展,科學家將平面大分子「立起來」
,由此而催生了分子納米技術的誕生。(圖源:Nature)此外,該團隊還證明了 PTCDA 分子在直立時顯示出與躺倒時的不同電子特性。這一成果可應用於納米電子產品的製作或全息圖的生成。PTCDA 分子類似於石墨烯的微小碎片,除了用作有機染料,該化合物作為有機半導體引起學者的很大興趣。
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未來給你做手術的也許是DNA納米機器人
在11月1日舉行的第三屆世界頂尖科學家論壇科學前沿話題講堂上,中科院院士、上海交通大學化學化工學院教授樊春海圍繞DNA製成的納米級機器人做了專題報告,表達了其對DNA機器人治療疾病的樂觀設想。他認為,總有一天,基於DNA的機器、基於DNA的自組裝機器、基於DNA的納米機器人,可用來治療人類疾病。
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研發天然溶栓納米機器人,要將前沿醫學科研成果快速轉化
完成這些目標後,納米機器人可以被降解而不留任何痕跡。由於上述獨特的優勢,納米機器人受到了業界的關注和追求。據未來工業研究所此前介紹,如果納米機器人項目進展順利,到2021年市場規模將達到3977億美元。現階段,許多企業都參與了這一領域的研發,如氪星報導的DNA納米機器人和基於納米機器人的腦-機接口公司Paradromics。
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科學家研製出首個分子多面體
據美國物理學家組織網7月21日報導,美國紐約大學化學系、分子設計研究所和義大利米蘭大學材料科學研究所的科學家攜手製造出了首個分子多面體,這種具有突破性的結構有望讓科學家研製出新的工業產品和消費產品
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研發天然溶栓納米機器人,「祝康生物」要將前沿醫學科研成果快速轉化
目前,納米機器人已被視作是未來生物醫療科技領域的重要方向,能在醫療領域有諸多應用,包括藥物的靶向運輸、手術的精準操作、疾病的精準診斷以及解毒等。通俗來講,納米機器人是一種可以進入人體內特定目標的醫療治療工具。到達目標後,這些小機器便可發揮作用,比如輸送藥物或者實時的了解藥物的作用情況。在完成這些目標後,納米機器人還能不留痕跡地被降解。
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首個納米級單分子質量實時測定系統問世
美國加州理工學院近日開發出僅有百萬分之一米大小的納米電子機械系統(NEMS)諧振器,可實時測定單個分子的質量。該成果刊登在最近一期的《自然·納米技術》雜誌上。 過去,科學家一直依靠現有質譜分析技術測量分子的質量,程序十分繁瑣。首先要將被測樣品中成千上萬的分子離子化,使其呈帶電狀態,然後將這些離子引入電場,根據它們的運動狀態確定其質荷比,進而確定它們的質量。
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DNA分子的雙螺旋結構 DNA分子模型的搭建
>分子模型的搭建同學們,今天我們要學習的內容是DNA分子的雙螺旋結構,DNA分子模型的搭建。同學們,你能利用身邊的材料搭建這四種脫氧核苷酸模型嗎?在搭建過程中又要注意些什麼呢?請同學們課後在家進行活動一,搭建脫氧核苷酸模型。活動要求:能組裝四種不同的脫氧核苷酸。同學們在家用紙張剪出代表脫氧核糖的五邊形模型、代表磷酸的圓形模型、代表含氮鹼基的長方形模型。請同學們思考,我的長方形模型在剪的時候是一樣大小嗎?為什麼要剪出不一樣的大小?
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有「手」有「腳」的DNA納米機器人,能在血液中搬運分子級藥物
編者按:微型機器人是機器人研究的重要領域,對於醫療技術尤其重要。最近,科學家研發出了一款只有DNA單鏈大小的納米機器人。別看這個機器人這麼小,可謂「麻雀雖小,五臟俱全」。原文作者為 Timothy Revell,文章發表於《New Scientist》雜誌網站。
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蘇黎世聯邦理工學院教授Brad Nelson:操縱微米納米級物體的機器人|...
自2002年以來,Brad Nelson就在這裡擔任機器人和智能系統教授,現在他也是多尺度機器人研究所所長。Nelson教授研究的方向主要是細微對象的控制、微米級機器人的製造和應用、納米級物體操控方案與製造、仿生機器人研究與開發、微電場微磁場等,多數都是應用於微小尺寸的機器人的技術;大型的醫療設備/醫療機器人當然也有,「多尺度機器人」嘛。
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三位科學家因分子機器分享2016諾貝爾化學獎(附歷屆化學獎得主)
Feringa教授現為美國藝術與科學院外籍院士,荷蘭皇家科學院院士,曾先後獲得荷蘭最高科學獎Spinoza獎,Prelog金獎,美國化學會Norrish獎,英國皇家化學會有機立體化學獎等獎項。其研究方向主要涉及立體化學,有機合成,不對稱催化,分子開關,自組裝和分子納米系統等。
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科學家研發出DNA計算機:未來程式設計師拿試管「寫」代碼?
然而,隨著大數據時代的到來,目前電子計算的並行運算速度和存儲能力面臨發展瓶頸,科學家開始尋找新的計算媒介。近日,加州理工學院的科學家研發出可廣泛編程的DNA計算機,其有望完成多重計算任務,相關成果刊登在《自然》雜誌上。那麼,DNA計算機的原理是什麼?與傳統的電子計算機相比它有哪些優勢?
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硬X射線自由電子雷射裝置:能給分子拍電影
這種裝置因為能幫助科學家看清原子乃至電子尺度上的微觀世界,被英國《自然》雜誌稱為科學家的「高速攝像機」。由於原子、電子運動得實在太快了,人類至今從未看清過它們是怎樣運動的。XFEL可以捕捉微觀世界的瞬時圖像,並可慢速回放,讓科學家弄清其中的奧秘,因而成為各國爭相研製的一大科研利器。
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【納米】面對緊密納米孔一個分子的選擇
納米孔在許多基礎生物過程和工業中的化合物分離和選擇性物質傳輸的應用中起關鍵性作用. 生物系統有很多種特有的蛋白質納米孔,僅有一些特定的離子和分子能夠通過這些納米孔。一些合成材料存在分子篩效應,可選擇性的分離混合物中的某種成分。在幾乎所現有的例子中,人們通常認為這些選擇性是由於分子的動力學直徑比納米孔小。
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科學家製造出全新光子分子形態