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研究生物分子作为功能器件以及利用生物分子功能器件组成纳米机器人的原理和规律是一个前瞻性的研究,这里需要的是创新的思想和勇敢的探索以及新知识的累积。要有很多新型的人才在这一方向上进行创造性地开拓,因此,新型的纳米人才应当具有多学科交叉的知识和经验。更需要一大批新型管理人才,他们善于在各学科的交叉中有机地组织各方面的专家进行有效的合作。20世纪初期嫦娥奔月的理想在世纪之末以宇航员登上月球的梦想而得以实现,21世纪制造纳米机器人的理想也将在纳米科技的发展中逐步变成现实。
近年来,随着世界科技的快速发展,纳米科技的发展也呈现出了一些新的发展趋势,科学家们利用其神奇的特性创造出了许许多多让人类感觉到不可思议的东西。纳米技术在生活领域的应用。
一是太空电梯。碳纳米管是由石墨中一层或多层碳原子卷曲而成的、内部中空的“笼状纤维”,外部直径约为几纳米到几十纳米,密度仅为钢的 1/6,强度却可达钢的 100倍,可用于制造防弹背心。未来,人们设想用其制作地球至月球的太空电梯,即用碳纳米管制造出一条连通月球与地球表面的绳索,其不会被自身重量拉断,人类的太空之旅则会变得更加“轻而易举”。
二是纳米自洁表面处理材料和涂料。将透明、疏油、疏水的纳米材料涂覆在大楼表面或瓷砖、玻璃上,这些表面就具有了 防油污、防水等功能。而在阳光和纳米催化剂的作用下,粘附在这些表面上的污染物还可被分解为可蒸发的气体或易清除的物质,实现自洁功能。此外,一些氧化物纳米颗粒在电场作用或在光的照射下还可迅速改变颜色,可用于制作变色镜等。
三是纳米机器人。纳米机器人是纳米科技界最具诱惑力的研究内容。据介绍,第一代纳米机器人是生物系统如酶)和机械系统如纳米齿轮的有机结合体。其可被注入人体血 管内,对人体进行健康检查,疏通脑血管中的血栓,清除 动脉脂肪淀积物,吞噬病毒,杀死癌细胞。第二代纳米机器人是直接由原子或分子装配成的具有特定功能的纳米尺度分子装置。而第三代纳米机器人将包含纳米计算机等智能系统,一旦研制成功,将给人类的生产和生活带来巨大的变化。
几千年来,人类改造自然的方式一直是“自上而下 ” 的微型化,总是把大型材料先小型化成单个可制作的机器零件,然后用它来装配具有独立功能的零件或功能单元,最后再一个一个的装配 成整个设备与此相反,纳米科技是“自下而上”的实践方式。它以原子、分子为基本单元,根据人们的意愿进行设计和组 装,从而构筑成具 有特定功能的产品。
从微米科技到纳米科技人类对微观世界的认识越来越深入。纳米技术的发展对人类的生活产生了巨大影响,正如我国著名科学家钱学森所说:纳米左右和纳米以下的结构是下一阶段科技发展的一个重点,会是一次技术革命,将引起21世纪又一次产业革命。