納米技術的快速發(fā)展為工業(yè)機器人領域帶來了一場新的革命,特別是在制造平臺的創(chuàng)新和納米材料的生產(chǎn)方面。
近日,《science robotic》雜志上介紹了一種基于DNA的工業(yè)納米機器人,這些可編程機器人尺寸約為100納米,它具有制造三維光學活性手性結構的潛力。通過外部控制的溫度和紫外線光,能夠執(zhí)行精確的抓取、定位、對齊、焊接和釋放結構的任務。
此外,它們還具備自我復制的能力,通過多軸精確折疊和定位,實現(xiàn)了對三維結構和功能的復制。這一創(chuàng)新的DNA工業(yè)納米機器人為納米制造領域帶來了新的工具和技術,為復雜和有用的納米和微型設備的發(fā)展打開了新的可能性。
工業(yè)機器人在現(xiàn)代制造業(yè)中起著至關重要的作用,它們負責獲取預制零件、對齊、組裝、連接、存放,并為下一個任務做好準備,在工業(yè)生產(chǎn)中,多組件系統(tǒng)的制造通常通過自組裝或通過主動定位和固定/焊接單獨的部件來完成。
通常來說,工業(yè)機器人是自動化的、可編程的,并且能夠在三個或更多軸上運動,而這款新的機器人是一種基于DNA的納米級工業(yè)機器人,它具有三個面的DNA折紙立方角,尺寸約為100nm3,該機器人具有DNA粘端功能化邊緣,可以獨立編程以進行選擇、移動和六個自由度的操作。
制造過程包括構建納米機器人,通過自組裝、折疊和共價鍵合制成的DNA折紙單體形成交叉平鋪DNA折紙單體,研究人員可以修改所有四個交叉延伸的邊緣和面上的粘性末端。
機器人的三聚體可以執(zhí)行預編程步驟,抓取三個原料DNA折紙板,并通過逐步折疊將它們閉合在一起,實現(xiàn)板邊緣的對齊和通過粘端雜交結合。
與傳統(tǒng)工業(yè)機器人不同,這種DNA工業(yè)納米機器人通過用戶或外部計算機程序控制紫外線光,使用紫外線交聯(lián)將它們焊接在一起,并通過改變溫度將它們釋放到懸浮液中。這一創(chuàng)新方法使得交聯(lián)的立方角具有手性和光學活性,為3D自我復制問題提供了解決方案。
相比之下,傳統(tǒng)的一維或二維單步模板需要訪問第二維或第三維,而這里通過折疊進行操作和定位,未裝飾的機器人立方角可以組裝一個互補的立方角機器人,并在兩個周期內復制原始機器人,從而實現(xiàn)了產(chǎn)量的指數(shù)級增長。這一演示預示著通過光和熱進行編程和控制,納米機器和機器人可以用于納米級生物相容性結構和設備的生產(chǎn)。
納米級工業(yè)機器人的出現(xiàn)標志著納米技術在制造領域的巨大進步,基于DNA的工業(yè)納米機器人不僅展示了在三維光學活性結構制造方面的潛力,而且通過自我復制的能力為納米制造提供了新的工具和技術。同時,UV光和溫度的控制使得這些機器人能夠完成復雜的組裝和釋放任務,為納米級生物相容性結構和設備的生產(chǎn)提供了新的解決方案。
站點地圖?Copyright 2024 All rights reserved 深圳市寶匯電子科技有限公司 粵ICP備2024234833號-1