什么是分子納米技術(Molecular Nanotechnology (MNT))？

分子納米技術（"MNT"）是一種預期的制造技術，可以通過使用納米級機械臂精確控制和定位組裝分子大小的構件。通常認為分子納米技術不同于更具包容性的術語"納米技術"，它現在被用來指一系列以納米尺度（約0.1-100nm）的現象或特性...

分子納米技術（"MNT"）是一種預期的制造技術，可以通過使用納米級機械臂精確控制和定位組裝分子大小的構件。通常認為分子納米技術不同于更具包容性的術語"納米技術"，它現在被用來指一系列以納米尺度（約0.1-100nm）的現象或特性為重點的科學或技術項目。納米技術已經是一個蓬勃發展的領域，但是分子納米技術——生產性的目標，分子尺度機器系統-仍處于初步研究階段。

納米機器人技術利用納米技術開發出寬度遠小于人類頭發的微型機器人1959年，諾貝爾物理學獎獲得者理查德·費曼在一次演講中首次介紹了納米技術，題為"底部有足夠的空間"。費曼建議用一組常規尺寸的機器人手臂來制作一個復制品，但只有原來的十分之一，然后用這套新手臂制造一個更小的機器人手臂，以此類推，直到達到分子尺度。如果我們有數百萬或數十億這樣的機器人手臂的話分子尺度的武器，我們可以讓他們一起工作，創造出由單個分子構成的宏觀尺度的產品，這是一種"自下而上的制造"技術，而不是通常的切斷材料直到你有一個完整的組件或產品的技術-"自上而下的制造"費曼的想法在80年代中期還沒有被討論過，當時麻省理工學院的工程師K.埃里克·德雷克斯勒（K.Eric Drexler）出版了《創造的引擎》（Engines of Creation），這本書旨在普及分子納米技術的潛力。因為MNT將允許制造商通過精確的分子控制從下到上制造產品，一個非常廣泛的化學結構可以被創造出來。由于MNT系統可以把每一個分子放在其特定的位置，分子制造過程可以非常干凈和高效。而且，由于分子納米技術系統中的每一點物質都是納米級機械手的一部分，與現代制造技術相比，納米技術系統的生產效率要高得多，生產能力也要高得多，現代制造技術使用宏觀尺度的機械手來制造產品-一種可重新編程的納米級機械手，能夠創造出各種各樣的分子結構，包括一個完整的復制品。第一批組裝機只能在實驗室控制的環境中有效工作，比如真空環境。自我復制分子納米機器的出現可能很快導致"桌面納米工廠"，耗電量適中的桌面設備，包含制造一系列有趣的有用產品所需的軟件。MNT的到來將徹底改變人類活動的各個領域，包括制造業、醫學、科學研究、通信、計算，目前還不清楚全面的分子納米技術何時到來，但一些專家預計它將在2010年至2030年之間到來。

發表于 2020-08-26 08:43
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分類：科學教育

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