微纳机器人是什么？分类及应用领域一览

1.微纳机器人是什么

微纳机器人是新型智能机器的一种，是能将外界能量(化学能、光能、磁能、声能等)转化为自身机械能，使自身完成特定运动(比如旋转，螺旋形运动，以特定路线运输货物等)的微米/纳米尺寸器件。

2.微纳机器人的分类

对微纳机器人大家族进行分类有很多种方式。比如说，按形状分，有线形、球形、管状、圆盘形等。

但更经常地，我们通过驱动微纳机器人的能量性质不同划分，可以分为：以化学反应提供的化学能为能源的化学驱动微纳机器人、以紫外光或红外光为能源的光驱动微纳机器人、以超声波为能源的超声驱动微纳机器人、以电流为能源的电驱动微纳机器人、从外磁场获取能源的磁驱动微纳机器人等。

3.微纳机器人的主要应用领域

(1) 生物医疗领域

1)药物靶向运输

药物靶向运输指的是通过载体可控地将药物定向运输到患处。这种治疗方式能够解决传统药物治疗的一些缺陷，比如能降低药物对全身引起的毒副作用，提高疗效等。在医疗人员的精确控制下，微纳米机器人能作为运输药物的“汽车”，通过血管将药物直接运送到病变组织。

2)细胞、蛋白质、核酸的识别、捕获与运输

在细胞的表面，有许多的受体，一种受体能对应认出一种细胞或者蛋白质。这些受体认出相应的物质后，细胞就会做出对应的反应。受此启发，科学家们将需要的“接收天线”安装修饰到微纳机器人表面上，来识别细胞、蛋白质或者核酸，进而将它们捕获并进行运输。

3)纳米手术

随着对微纳机器人研究的深入，研究者们不再满足于微纳机器人单纯运输货物或是识别、运载分子、细胞，而是想将微纳机器人应用于微创手术中。预计未来随着研究的进展，微纳机器人能够对各种生物组织进行切割或刺穿。

(2)监测与修复环境领域

目前就水资源而言，淡水资源只占地球水资源的2%，而能被人们利用的淡水资源仅占地球水资源的0.3‰。在这种严峻的情况下，仍有大量水体被污染。然而，现有的水质检测技术对痕量(<0.01%)的污染物或是新型的污染物没法进行有效检测和处理。微纳机器人由于运动速度与外界环境密切相关、通过运动能与反应物充分接触等特点，在自动追踪、隔离和降解污染物或屏蔽有毒、有害物质方面广受研究。

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