纳米生物在纳米技术上的成果「科学家用纳米技术发明了什么技术」( 六 )


4、如果在卫星上用纳米集成器件,卫星将更小,更容易发射 。
5、纳米技术是多科学综合,有些目标需要长时间的努力才会实现 。
6、纳米技术和信息科学技术、生命科学技术是当前的科学发展主流,它们的发展将使人类社会、生存环境和科学技术本身变得更美好 。
7、纳米技术可以观察病人身体中的癌细胞病变及情况,可让医生对症下药 。
测量技术
纳米级测量技术包括:纳米级精度的尺寸和位移的测量,纳米级表面形貌的测量 。纳米级测量技术主要有两个发展方向 。
一是光干涉测量技术,它是利用光的干涉条纹来提高测量的分辨率,其测量方法有:双频激光干涉测量法、光外差干涉测量法、X射线干涉测量法、F一P标准工具测量法等,可用于长度和位移的精确测量,也可用于表面显微形貌的测量 。
二是扫描探针显微测量技术(STM),其基本原理是基于量子力学的隧道效应,它的原理是用极尖的探针(或类似的方法)对被测表面进行扫描(探针和被测表面实际并不接触),借助纳米级的三维位移定位控制系统测出该表面的三维微观立体形貌 。主要用于测量表面的微观形貌和尺寸 。
生物技术
纳米生物学是以纳米尺度研究细胞内部各种细胞器的结构和功能 。研究细胞内部,细胞内外之间以及整个生物体的物质、能量和信息交换 。纳米生物学的研究集中在下列方面 。
DNA研究在形貌观察、特性研究和基因改造三个方面有不少进展 。
脑功能的研究
工作目标是弄清人类的记忆、思维,语言和学习这些高级神经功能和人脑的信息处理功能 。
仿生学的研究
这是纳米生物学的热门研究内容 。现在取得不少成果 。是纳米技术中有希望获得突破性巨大成果的部分 。
世界上最小的马达是一种生物马达-鞭毛马达 。能象螺旋桨那样旋转驱动鞭毛旋转
纳米陶瓷
纳米陶瓷 。该马达通常由10种以上的蛋白质群体组成,其构造如同人工马达 。由相当的定子、转子、轴承、万向接头等组成 。它的直径只有3onm,转速可以高达15r/min,可在1μs内进行右转或左转的相互切换 。利用外部电场可实现加速或减速 。转动的动力源,是细菌内支撑马达的薄膜内外的氮氧离子浓度差 。实验证明 。细菌体内外的电位差也可驱动鞭毛马达 。现代人们正在探索设计一种能用电位差驭动的人工鞭毛马达驱动器 。
日本三菱公司已开发出一种能模拟人眼处理视觉形象功能的视网膜芯片 。该芯片以砷化稼半导体作为片基 。每个芯片内含4096个传感元 。可望进一步用于机器人 。
有人提出制作类似环和杆那样的分子机械 。把它们装配起来构成计算机的线路单元,单元尺寸仅Inm,可组装成超小型计算机,仅有数微米大小,就能达到现代常用计算机的同等性能 。
在纳米结构自组装复杂徽型机电系统制造中,很大的难题是系统中各部件的组装 。系统愈先进、愈复杂,组装的问题也愈难解决 。自然界各种生物、生物体内的蛋白质、DNA、细胞等都是极为复杂的结构 。它们的生成、组装都是自动进行的 。如能了解并控制生物大分子的自组装原理,人类对自然界的认识和改造必然会上升到一个全新的更高的水平 。
衍生产品
机器人
纳米机器人是根据分子水平的生物学原理为设计原型,设计制造可对纳米空间进行操作的\”功能分子器件\”,也称分子机器人;而纳米机器人的研发已成为当今科技的前沿热点 。
2005年,不少国家纷纷制定相关战略或者计划,投入巨资抢占纳米机器人这种新科技的战略高地 。《机器人时代》月刊日前指出:纳米机器人潜在用途十分广泛,其中特别重要的就是应用于医疗和军事领域 。

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