Wird der kleinste Roboter kleiner als eine Ameise sein?

In „Die Reise nach Westen“ verwandelte sich Sun Wukong in einen Käfer, um Prinzessin Iron Fan zur Herausgabe des Palmblattfächers zu zwingen, und bohrte sich in ihren Bauch. Dabei sprang er auf und ab und verursachte dabei so große Schmerzen, dass Prinzessin Iron Fan sich ergeben musste.

Kann ein Mensch so klein werden? Natürlich nicht, aber Roboter können das!

Nanoroboter können nicht nur so klein wie Käfer sein, sondern sogar viel kleiner als Ameisen.

Die kleinsten Roboter, die wir heute herstellen können, sind nur wenige hundert Nanometer lang.

Wie klein sind ein paar hundert Nanometer?

Ein Drittklässler ist etwa 1,3 Meter groß und der durchschnittliche Durchmesser der Erde beträgt etwa 13.000.000 Meter. Wenn der Nanoroboter und dieser Klassenkamerad gleichzeitig vergrößert würden und der Nanoroboter auf die gleiche Größe wie dieser Klassenkamerad vergrößert würde, entspräche die Größe des Klassenkameraden fast dem Durchmesser der Erde!

Wofür kann man so einen kleinen Roboter einsetzen?

Es hat viele Verwendungsmöglichkeiten! Nanoroboter können an viele Orte gelangen, die für Menschen unzugänglich sind, beispielsweise in unseren Körper bohren. Allerdings hatten sie nicht die Absicht, schlechte Dinge zu tun!

Ärzte bringen das Medikament mithilfe spezieller Materialien (wie etwa Hydrogel) auf dem Nanoroboter auf, und der Nanoroboter kann das Medikament wie ein Kurier an den verletzten Teil des menschlichen Körpers liefern und so eine Behandlung ermöglichen.

Nanoroboter können nicht nur „Kurierfahrer“, sondern auch „kleine Ärzte“ sein. Sie können im menschlichen Körper wie kleine elektrische Bohrer wirken und „schlechte“ Zellen aus dem Körper entfernen.

Man könnte sagen, so ein kleiner Roboter ist zwar leistungsstark, aber verschwindet er nicht spurlos, wenn ein Windstoß weht?

Hier liegt die Magie der Nanoroboter! Obwohl sie klein sind, sind sie sehr eigenständig und haben einen starken Charakter. Sie gehen nicht mit der Masse mit und können ihre Richtung bestimmen.

Wie machen sie das? Es ist eigentlich ganz einfach: „Füttern“ Sie sie einfach!

„Essen“ Nanoroboter auch Nahrung? Was gibt es zu essen? Dazu müssen wir zunächst über die Materialien sprechen, die zur Herstellung von Nanorobotern verwendet werden.

Nanoroboter bestehen normalerweise aus zwei oder mehr verschiedenen Materialien, darunter Metalle (Platin usw.), biomedizinische Materialien (Hydrogele usw.), magnetische Materialien (Eisen usw.), thermoverformbare Materialien (Vanadiumdioxid usw.), photoverformbare Materialien (Flüssigkristalle usw.) usw.

Abhängig von den bei ihrer Herstellung verwendeten Materialien können Wissenschaftler Nanoroboter mit unterschiedlicher „Nahrung“ füttern, um ihnen die Kontrolle über ihre Richtung zu ermöglichen.

Wenn Sie beispielsweise einen magnetischen Nanoroboter mit einem Magneten füttern, bewegt er sich in Richtung des Magneten. Durch die Steuerung der Position des Magneten können wir die Richtung des Roboters steuern!

Nanoroboter „essen“ auch viele andere „Nahrungsmittel“, wie Licht, Elektrizität, Wärme, Flüssigkeiten, Schallwellen, chemische Brennstoffe usw.

Obwohl sich Nanoroboter unter der „Verlockung“ von „Nahrung“ fortbewegen können, bewegten sie sich vor über einem Jahrzehnt relativ langsam und hatten nur zwei „Erscheinungsbilder“: linear und kugelförmig.

Wie können wir Nanoroboter schneller machen? Dr. Mei Yongfeng, der sich zu dieser Zeit in Deutschland aufhielt, war entschlossen, dieses Problem zu lösen.

„Neuem konnte ich noch nie widerstehen.“ Mei Yongfeng versuchte immer wieder, eine Lösung zu finden. Eines Tages im Jahr 2008 hatte Mei Yongfeng plötzlich eine Idee: Raketen können in den Himmel fliegen, indem sie Feuer spucken. Können Nanoroboter also auch wie Raketen durch internen „Treibstoff“ angetrieben werden?

Mei Yongfeng und seine Partner begannen immer wieder, Experimente durchzuführen. Die Herstellung eines neuen Nanoroboters dauert jedoch mehr als ein oder zwei Tage.

„Eine hundert Meilen lange Reise beginnt mit einem einzigen Schritt.“ Wann immer Mei Yongfeng auf Schwierigkeiten stieß, ermutigte er sich auf diese Weise. „Je näher man dem Erfolg kommt, desto schwieriger wird es und desto mehr muss man bis zum Ende durchhalten“, sagte er.

Schließlich entdeckten Mei Yongfeng und seine Partner, dass sie durch die Verwendung von Platinkatalysatormaterial, das Wasserstoffperoxid „auffrisst“, Sauerstoffblasen ausstoßen konnten, die die Nanoroboter vorwärts treiben konnten. Und so entstand der weltweit erste Nano-„Raketen“-Roboter, der die Laufgeschwindigkeit des Nanoroboters direkt um das Fünffache erhöhte!

Mit dieser Erfindung hätte Mei Yongfeng ein angenehmes Leben in Deutschland führen können, doch er kehrte in seine Heimat zurück und forschte mit seinen Teammitgliedern an neuen Nanorobotern für das Land.

Der neugierige Mei Yongfeng lässt sich immer wieder von seiner Umgebung und der Natur inspirieren. Im Jahr 2021 erregten die auf dem Wasser schwimmenden Wasserläufer seine Aufmerksamkeit. Als Ergebnis entstand in ihrem Labor der weltweit erste „im Wasser schwimmende“ Mikroroboter, der keine „Nahrung“ benötigt und sich selbstständig auf der Wasseroberfläche bewegen kann.

Setzen Sie diesen Roboter ins Wasser und er kann sich selbstständig bewegen, sobald er Wasser aufgenommen hat. Noch erstaunlicher ist, dass es aufhört, sich zu bewegen, wenn es voll ist, und sich wieder bewegen kann, wenn es trocken ist. Dieses Hin und Her ist wirklich erstaunlich. Damit können Wissenschaftler die Wasserqualität einfacher überprüfen und Ärzte Medikamente an komplexere Teile des menschlichen Körpers verabreichen.

Es ist erst 20 Jahre her, dass Nanoroboter entstanden. Wie werden die Nanoroboter der Zukunft aussehen? Ich hoffe, dass Sie, die diesen Artikel lesen, bis dahin mitmachen und gemeinsam die „sich ständig verändernden“ Nanoroboter erleben können!

Quelle: Chongqing Industrie-Universität-Forschungszusammenarbeit Förderungsvereinigung

Autor: Pan Fusheng, Mitglied der Chinesischen Akademie für Ingenieurwissenschaften, Professor der Universität Chongqing, Vorsitzender der Chongqing Association for Science and Technology

Rezensionsexperte: Mao Yi, Chefexperte der Chongqing Science Communication Expert Group, Professor am Chongqing Electronic Engineering Vocational College

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