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1 # 春如李
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2 # 機器人觀察
能否製造出紅細胞一樣大小的機器人,與人體的大小沒有必然聯絡。
微型化機器人的研發探討,並不在機械自動化學的範疇裡面,在生物學,化學的範疇裡面。這個知識點一定要清楚。
人類對於微型化,細胞大小的機器人的研究,著手點也是在化合物,細胞重組,人造蛋白等技術領域開展的研究。
細胞大小的微型機器人,當下的研究成果和技術趨勢機械自動化領域的機器人研究,是透過晶片控制——伺服電機,或者液壓系統,直驅電機——然後控制機械關節(例如金屬手臂)。
這套系統實現了:工業機器人,服務機器人,特種機器人三大來機器人的主流方式。但是在研究親生物性,並且不會被生物排產的微型化機器人的時候,這套理論就行不通了。因為物理極限上面,晶片可以儘量縮小,但是驅動部件,以及肢體結構很難能夠做到無法看到的極限。於世人類在另外一個領域找到的微型化機器人的發展路徑。
製造特定應用的微型化機器人:透過化合物與蛋白質的親秘密性,或者使用化合物與特殊物質(例如水,例如血紅蛋白等等相親的原則,來製造機器人),這類機器人屬於廣義範疇的機器人,說白了,就是一去不返的,無法反覆操控和重複程式設計的“機器人”。
案例一:納米蟲使用多個氧化鐵分子,形成環狀結構,使用氧化鐵人體不排斥,然後同F3的多肽結合,可以透過F3的多肽識別尚未成形的腫瘤,然後附著在腫瘤上面,在透過氧化鐵的超順磁性,可以直接透過CT看到哪裡有腫瘤。這種微小型的機器人,比細胞小的太多了。但是實施難度也非常大。
案例二:重組細胞2019年底,科學家將蛙的心肌細胞切開重組,改變其外形,心肌細胞超強的運動能力,透過在顯微鏡狀態下,改變心肌細胞表層的物理結構,讓其實現特異性運動。
這個技術確實實現了細胞級別的機器人建設,但是沒錢還做不到非常強悍的操控。只能實現一些簡單的運動,推物等動作。
融合蛙表皮細胞(綠色)心肌細胞膜(紅色)
我們都知道心肌細胞能量更強(通俗化的解釋),透過心肌細胞的收縮,實現運動。透過融合透過規模大小的兩類細胞,可以構建出多種“細胞機器人”。
如果在微型狀態下,我們將每一個紅色的區域都當做是可以收縮運動的獨立體,那麼多個紅色區域組合在一起,就一定有一個整體的運動動作。這就構成了可以運動的細胞機器人。
但是這還沒有實現程式設計的操控性,如何程式設計操控的?就是透過改變其空間體積和結構。舉一個例子:一隻螞蟻向前爬,一群螞蟻緊緊黏在一起向前爬,要不是扁平狀的粘合,要不是立體裝的粘合,或者是球狀的粘合,但是表現在外部的整體結構,其實是:滑行,和滾的兩種運動狀態。
這就理解這類微型機器人的構造方式了吧。
奈米級別機器人,在設計之初基本都是在選擇一個“靶”,其實就是整個機器人最後的目的,在靶的基礎上去找原料以及構造機器人。
總結而言,伴隨著人類在生物領域的更多探索,以及更多精細微型化電鏡狀態下的裝置的出現,微型機器人會不斷被製造出來。說不準就會在未來的醫學領域得到大量的拓展應用。
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不是。實際上人類已經在這方面取得了突破性的進展,如奈米機器人,這是機器人工程學的一種新興科技,未來應用十分廣泛。例如,許多工程師、科學家和醫生都認為,醫用奈米機器人有著無限的潛力——而其中最有可能的應用包括:治療動脈粥樣硬化、抗癌、去除血塊、清潔傷口、幫助凝血、祛除寄生蟲、治療痛風、粉碎腎結石、人工授精以及啟用細胞能量,使人不僅保持健康,而且延長壽命。
奈米機器人,外形可仿照大腸桿菌,大到長几毫米,小的直徑只有幾微米,跟紅細胞大小相仿。科學家已在2015年進行了奈米機器人的臨床試驗。"用於腫瘤治療的智慧型DNA奈米機器人"成功入選2018年度中國科學十大進展;可以肯定的是,未來幾年內,奈米機器人將會帶來一場醫學革命。
你我需要做的是:善待自己和家人,平常做好養生保健,喜迎奈米機器人帶給我們的巨大紅利!