當前，隨著人們更深入地探索由分子和納米粒子構成的表層量子宇宙，科技的發(fā)展正朝著微觀世界延伸而去，并重新想象各種可能性。許多人可能并沒有意識到，納米技術已經在為我們生產各種日用品了。

　　現(xiàn)在的很多防曬霜就含有納米粒子，它們可以幫助吸收危險的紫外線，另外，納米粒子還可以更平滑地覆蓋在人體皮膚表面。類似的納米粒子還被使用在食品的包裝上，以減少紫外線對食品的照射，從而延長食品的保質期。有些用于碳酸飲料的塑料瓶現(xiàn)在也含有納米黏土，而這種材料可以讓碳酸飲料的保質期延長數(shù)月之久。當然，納米技術的意義遠不止于此。

　　基于納米技術的納米機器人正在拓寬人類物質世界的邊界，并且以很多種不同的方式重塑制造、醫(yī)療等領域的概念，帶來可以顛覆未來的想像。

　　1、3D打印和納米機器人

　　3D打印是根據產品的數(shù)字特征，逐層制造產品的技術。制造時先鋪設一層超薄的底層材料，然后層層香加，直到形成完整的立體產品。當然，3D打印不僅限于對消費者進行掃描，然后制作成可以放在婚禮蛋糕上或者共他任何地方的玩偶，盡管這看上去非常新潮。

　　更重要的是，3D打印作為先進制造技術，是未來制造的必經之路，其顛覆效果至少不低于20 世紀的流水線生產。比如，在醫(yī)學領域，3D打印能夠為患者制造鈦合金下顎，包括與真實頜骨相連接的鉸接關節(jié)，可以容納靜脈和神經再生的凹槽等。3D打印在假肢制造也具有無可比擬的優(yōu)勢。

　　使用3D打印的另一個例子則是制造原型產品，比如，在風洞中進行測試的飛機原型。3D打印之所以被廣泛用于原型生產，而不是后線的大規(guī)模生產的一個原因是，原型生產更強調靈活性，而大規(guī)模生產則更強調效率。在生產效率方面，3D打印暫時還無法與傳統(tǒng)的制造方法相比。

　　與此同時，另一個橫亙在3D打印技術前的障礙，就是3D打印技術的精度問題。不可否認，3D打印許諾了人們一個美好的制造前景。未來，當我們想要購買時，或許，我們只需要收到一份該產品的數(shù)字設計圖文件，然后只要將該文件輸人我們自己的便攜式多功能 3D打印機，就可以快速將它生產出來。但不可忽略的因素是，3D打印的精度，決定了最終產品的質量。

　　當然，現(xiàn)在的3D打印設備所使用的原材料范圍非常有限，并且其精度對很多應用來說都不夠。通用3D打印技術的發(fā)展只有達到納米技術領域，即以原子或分子的精度操控物質，或者是在操控物質時，其某一個空問的維度至多延伸100納米，才能夠滿足原子級的精確制造。

　　而從3D打印機到原子精確制造，精度上將有一個非常大的跨度。比如，制造下顎的先進 3D 打印機，其打印的每層厚度約為30微米，相當于100000層原子的厚度，因此，要想每次只控制一層原子，意味著精度要提高100000倍。

　　對于未來制造而言，一個不可回避的問題是，人類最終能實現(xiàn)哪種程度上的原子精確制造?而人們把這個問題聚焦于納米層面的原因在于，納米尺度要比顯微尺度小1 000倍，并且比我們每天體驗到的米級尺度的世界小10億倍。這與我們所知的宏觀世界截然不同，納米是一個度量微觀世界的長度單位，納米特殊的長度，也賦予了納米特殊的性質。

　　而要想實現(xiàn)高精度的原子精確制造，其中的一個可行性，就是納米機器人——納米機器人的手臂，可以把分子片段或單個原子輸送并安置到指定位置，其中的關鍵就是機器人手臂尖端的化學性質。

　　不過，對于原子精確制造在生物學之外的可行性，納米技術專家們則有不同的觀點。美國國家科學院2006年的一份報告表達了這種不確定性：

　　“如今，盡管可以從理論上計算，但是還不能可靠地預測化學反應最終可達到的周期范圍、錯誤率、反應速度，以及這種自下而上的制造系統(tǒng)中的熱力學效率。因此，雖然可以從理論上計算所制造產品的完美性和復雜性，但還不能準確地預測實際產品性能?！?/p>

　　2、納米機器人都能做什么?

　　1)改變生命的可能

　　除了在精度制造領域有所作為，納米機器人更具有前景的應用，則表現(xiàn)在醫(yī)療領域——實際上，人體才是這個世界上最為精密的機器。

　　在人體中只有43%的細胞是人體細胞，而其他細胞都是極其微小的“殖民者”，這些細胞包括數(shù)以萬億計的細菌、病毒、霉菌以及古生菌。這也給納米機器人提供了一個廣闊的用武之地。顯然，在這些除了人體細胞之外的微生物中，再添加數(shù)百萬個納米機器人并不是一件不可能實現(xiàn)的事情，更何況納米機器人還能夠改善我們的生活和健康狀況。

　　納米機器人將能夠穿越血液，然后進入或接近細胞，執(zhí)行各項任務，如清除毒素，清掃細胞碎片，糾正DNA 錯誤，修復和恢復細胞膜，逆轉動脈粥樣硬化，調節(jié)激素、神經遞質和其他代謝物的水平，以及其他許多任務。

　　2)可用于清除水道中的化學污染物

　　微型機器人可以提供一種新的方式來收集水中的化學污染物。由于采礦等工業(yè)活動，世界各地的水源已被殺蟲劑和重金屬污染物所污染。水中的污染物可能對人類和環(huán)境有害。

　　3)精準搏殺腫瘤細胞

　　北京航空航天大學機械工程及自動化學院“卓越百人”副教授、博士生導師馮林課題組，研究出了一種新的更為智能的腫瘤靶向機器人。它有了偽裝，還有了導航，能夠在磁場的驅動下，精準抵達戰(zhàn)場，投擲殺傷腫瘤的彈藥。

　　4)牙科納米機器人

　　印度科學研究所(IISc)的研究人員開發(fā)了一種牙科螺旋磁性納米機器人，可以在根管治療期間到達目前臨床治療過程中不可能到達的深度，從而幫助徹底殺死牙本質小管深處的細菌，以提高根管治療的成功率。

　　5)給腦部送藥

　　哈工大研究團隊首次實現(xiàn)游動微納米機器人對腦膠質瘤的主動靶向治療。據了解，游動微納米機器人(Neutrobot)通過中性粒細胞吞噬大腸桿菌膜包裹的磁性載藥水凝膠制備而成。該游動微納米機器人可有效且穩(wěn)定地攜帶紫杉醇等抗癌藥物，依靠自主研發(fā)的控制系統(tǒng)將游動微納米機器人引導到腦部區(qū)域，抵達腦膠質瘤區(qū)域的機器人可自主感知病原信號并穿越血腦屏障后游動到病患位點，將藥物精準地釋放到病患處，顯著提高了藥物的靶向效率。

　　毫無疑問，未來納米機器人將被運用于更多生活場景，或許它小小的身材釋放的巨大能量來改變人類的工作、生活方式。

　　來源：鈦媒體APP，cnBeta,人民網,光明網,中國生物技術網