复合材料 -纳米蜘蛛.ppt

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1、纳米机器人纳米机器人演讲者：鲁方元演讲者：鲁方元2010/11/21演讲内容演讲内容纳米机器人的定义纳米机器人的定义纳米生物学涉及的内容纳米生物学涉及的内容纳米机器人的应用举例纳米机器人的应用举例内容小结内容小结2010/11/22纳米机器人的定义纳米机器人的定义 “纳米机器人纳米机器人”的研制属于分子仿生学的的研制属于分子仿生学的范畴，它根据分子水平的生物学原理为设计范畴，它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原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件功能分子器件”。纳米生物学的近期设想，。纳米生物学的近期设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现是在

2、纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。器人。2010/11/23纳米生物学涉及到的内容纳米生物学涉及到的内容 纳米生物学的设想，是在纳米尺度上应用生物纳米生物学的设想，是在纳米尺度上应用生物学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，学原理，发现新现象，研制可编程的分子机器人，也称纳米机器人。涉及的内容可归纳为以下三个方也称纳米机器人。涉及的内容可归纳为以下三个方面：面：在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的联系。功能的联系。在纳米尺度上获得生命信息，例如，利用扫描

3、隧在纳米尺度上获得生命信息，例如，利用扫描隧道显微镜获取细胞膜和细胞表面的结构信息等。道显微镜获取细胞膜和细胞表面的结构信息等。纳米机器人的研制。纳米机器人的研制。2010/11/24纳米机器人的应用举例纳米机器人的应用举例 曾经有一部美国科幻片名为曾经有一部美国科幻片名为惊异大惊异大奇航奇航。这部影片中，科学家把变小的人。这部影片中，科学家把变小的人和飞船注射进人体，让这些缩小的参观者和飞船注射进人体，让这些缩小的参观者直接观看到人体各个器官的组织和运行情直接观看到人体各个器官的组织和运行情况。如果真的有小人能够进入我们的身体，况。如果真的有小人能够进入我们的身体，倒是可以帮助我们看病。最近

4、，美国科学倒是可以帮助我们看病。最近，美国科学家就研制出一种可以进入人体的纳米机器家就研制出一种可以进入人体的纳米机器人，有望用于维护人体健康。人，有望用于维护人体健康。2010/11/25 美国哥伦比亚大学科学家近日成功研美国哥伦比亚大学科学家近日成功研制出一种由制出一种由DNA分子构成的分子构成的“纳米蜘蛛纳米蜘蛛”微型机器人，它们能够跟随微型机器人，它们能够跟随DNA的运行轨的运行轨迹自由地行走、迹自由地行走、移动、转向以及停止，并移动、转向以及停止，并且它们能够自由地在二维物体的表面行走。且它们能够自由地在二维物体的表面行走。在二维物体表面行走的在二维物体表面行走的“纳米蜘蛛纳米蜘蛛”

5、机器人机器人2010/11/26“纳米蜘蛛纳米蜘蛛”机器人复制出了另一机器人复制出了另一个机器人，继而被染成绿色，并朝个机器人，继而被染成绿色，并朝红色目标移动红色目标移动2010/11/27 纳米蜘蛛的体长只有纳米蜘蛛的体长只有4纳米，需要高倍电子显纳米，需要高倍电子显微镜才能看见，因为微镜才能看见，因为10万个这样的纳米蜘蛛排成一万个这样的纳米蜘蛛排成一串也比人类头发直径还小。正因为纳米蜘蛛如此微串也比人类头发直径还小。正因为纳米蜘蛛如此微小，它可以穿越人体任何组织和器官，包括最细小小，它可以穿越人体任何组织和器官，包括最细小的毛细血管和神经末梢，而不会导致这些细小管道的毛细血管和神经末梢

6、，而不会导致这些细小管道的阻塞。纳米蜘蛛可以在人体内的的阻塞。纳米蜘蛛可以在人体内的“大街小巷大街小巷”内内随意穿梭，及时发现人体内出现的异常情况，因此随意穿梭，及时发现人体内出现的异常情况，因此堪称人体内的堪称人体内的“微型警察微型警察”。2010/11/28 “纳米蜘蛛纳米蜘蛛”机器人有望成为治疗多种疾病机器人有望成为治疗多种疾病的重要工具，比如，它们可以区分健康细胞和的重要工具，比如，它们可以区分健康细胞和癌细胞，及时发现癌细胞后发出警报。成千上癌细胞，及时发现癌细胞后发出警报。成千上万只纳米蜘蛛就源源不断地向癌细胞聚集，一万只纳米蜘蛛就源源不断地向癌细胞聚集，一起合力杀死癌细胞。它们还

7、可以成为清理人体起合力杀死癌细胞。它们还可以成为清理人体血管的血管的“管道工管道工”，人体血管其实也像城市的，人体血管其实也像城市的下水道一样，时间长了就会出现垃圾，如果不下水道一样，时间长了就会出现垃圾，如果不及时清理就会发生各种心血管疾病，纳米蜘蛛及时清理就会发生各种心血管疾病，纳米蜘蛛发现这些垃圾后，能合力把这些垃圾击碎并运发现这些垃圾后，能合力把这些垃圾击碎并运到人体的肠道内。纳米机器人甚至可以用于外到人体的肠道内。纳米机器人甚至可以用于外科手术，切割或缝合所需做手术的部位，由于科手术，切割或缝合所需做手术的部位，由于它们可以直接利用人体活性物质到手术部位，它们可以直接利用人体活性物质

8、到手术部位，手术之后可以达到没有疤痕的效果。手术之后可以达到没有疤痕的效果。2010/11/29纳米蜘蛛正在清理血液垃圾米蜘蛛正在清理血液垃圾2010/11/210内容小结内容小结 目前，科学家们已经研发出这种机器人的目前，科学家们已经研发出这种机器人的“生产线生产线”，希望未来能大量生产。研究人员希望，希望未来能大量生产。研究人员希望纳米蜘蛛首先用于医疗事业，有力地维护人体健纳米蜘蛛首先用于医疗事业，有力地维护人体健康。纳米蜘蛛早期的应用可能包括：帮助运送药康。纳米蜘蛛早期的应用可能包括：帮助运送药物到人体的患病部位，帮助人类识别并杀死癌细物到人体的患病部位，帮助人类识别并杀死癌细胞以达到治疗癌症的目的，甚至还能帮人们完成胞以达到治疗癌症的目的，甚至还能帮人们完成外科手术、清理血管垃圾等等。外科手术、清理血管垃圾等等。2010/11/2112010/11/212