納米的潛在「能量」,如何讓納米機器人「活」起來呢?

2021-01-07 想念聊科技

從古代我們只能人力幹的事,到現在出現了機器人,已經在各個地方嶄露頭角,讓我們一起去看看吧。

埃倫博根說:「一旦我們掌握了製造體積不超過鹽粒大小的計算機的技術,我們就會從根本上處於一種新的形勢。」體積如此微小的計算機將非常便宜,因而隨處都可使用計算機。嵌在內衣裡的計算機將告訴洗衣機應當用什麼水溫洗滌內衣。原子筆筆芯中的墨水即將用完的時候,嵌在筆中的計算機將提醒你更換筆芯。嵌在鞋裡的計算機將向汽車發出信號,把主人走過來的信息通知汽車,讓汽車調整好座位和反光鏡並打開車門。

科學家設想了一個叫做 「納米盒」的東西,來實現上面的下載硬體的想法。這是一種把納米製造技術與現今所謂的臺式製造方法相結合的未來複印機。如果你需要一部新的蜂窩電話,你可以通過網絡購買一種製作蜂窩電話的方法。它將告訴你插入一個塑料片,把導電分子注人「色粉」盒中。納米盒將把塑料片來回移動,記下分子的型式,然後通過一定方法指引分子自行組裝成電路和天線。下一步是,納米盒利用不同的「色粉」加上號碼鍵、揚聲器和麥克風,最後製造外殼。

不要指望在2020年以前能出現這種精巧的小裝置,下載納米級計算機電路的試驗最早不會早於2005年。在隨後的10年中,納米製造系統可能用於「寫物質」——初步生產納米晶片。

納米技術的一個分支分子電子學已經朝著實現這個目標取得了具體的進展。由洛杉磯加利福尼亞大學和惠普實驗室科學家組成的研究小組找到了一種由分子自行組裝的所謂的邏輯門。惠普實驗室研究人員菲利普.庫克斯說,這個研究小組下一步的目標是縮小晶片上的線路,旨在生產出「單位為100納米的晶片」。他還說:「目前的晶片生產成本之所以非常昂貴,是因為生產機械需要有極高的精確度。但是採用化學方法製造,我們可以像柯達公司生產膠片那樣,生產出長卷,然後只需切成小塊就行啦。」

這樣的設想引起了華盛頓的興趣。美國國防高級研究計劃局已經實施了一項分子電子學研究計劃。國會似乎急切地想大大增加納米技術的研究經費。一項計劃將使納米技術的研究經費在今後幾年中翻番。 白宮可能也會表示贊成,因為白宮已經把納米技術列為11 個關鍵研究領域之一。邁特公司埃倫博根領導的研究人員在最近取得的新成果是設計出一種用於組裝納米製造系統的微型機器人。目前設計出的這種機器人的長度約為5毫米。但是,假設能利用納米製造技術使這種機器人的體積不斷縮小,它最終的體積可能不會超過灰塵的微粒。

體積微小的機器人能夠像納米技術的倡導者埃裡克.德雷克斯勒設想的那樣,用於操縱單個原子。德雷克斯勒在1986 年出版的《創世的引擎》一書中對納米技術的潛在用途作了一番引人入勝的描述。應該說是德雷克斯勒開創了納米技術時代,並啟發人們作出如下的種種設想:成群的肉眼看不見的微型機器人在地毯上或書架上爬行,把灰塵分解成原子,使原子復原成餐巾、肥皂或納米計算機等諸如此類的東西。

雖然用原子製造計算機仍然是一個相當遙遠的夢想,但是埃倫博根認為很快能取得研究成果。他說: 「我敢打賭,分子電子學近期內能獲得突破。」這似乎是為納米技術下的一個大膽的賭注。

歷史上人類早就試圖讓機器擁有和人一樣的感覺能力。美國「資訊理論之父」香農,1950年製造了一隻機器老鼠,取名為「提修斯」。它藉助地板上的許多磁鐵和電路,能夠從迷宮中探路而走,以最短路線通過迷宮。也是在1950年,英國神經學家沃爾特製造出很有名氣的機器烏龜,它是能夠自動行走的機器玩具。它身上有一個光電管作眼睛,光電管是一種受到光照射即可產生電信號的元件。它身上還有兩個電動機,機器烏龜就靠電動機驅動輪子移動。在有電時,它可以前後爬行,還可以轉圈,也能避開光源。如果電用完啦,它能向著有光的地方爬進去充電,充完電再退回來。

如此看來我們真的可以讓機器人「活」起來,相信不久便會得出消息啦。

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