【儀表網 儀表下游】麻省理工學院的研究人員說，僅僅通過在一種特殊的液體中晃動就能產生能量的微小的碳納米管，有朝一日可能成為微型機器人甚至更小設備的突破性動力源。這種方法還可以為電化學提供一種新的和更有效的電力來源，從環(huán)境中獲取能量來進行化學轉換，從而減少對傳統電力來源的依賴。
 

　　微型機器人(micro robot)是典型的微機電系統。世界各國已經在微型機器人的研究方面取得了不少成果。 微型機器人的體形很小，和蜻蜓或蒼蠅一樣大，有的甚至更小，小到我們看不見它們。
 

　　碳納米管是微小的空心管，由碳原子的緊密晶格形成。它們已經被用于太陽能發(fā)電、更有效的計算機芯片、柔性電池等方面的進展，但麻省理工學院的團隊著眼于這種碳納米管本身的固有電性能。
 

　　研究人員發(fā)現，將碳納米管部分涂抹在類似特氟隆的聚合物中，會在電子如何流經它的過程中產生不對稱性：從管子的有涂層部分到無涂層部分。不過，要實際上讓電子流出來需要將納米管浸沒在一種溶劑中，而這種溶劑會將其去除。
 

　　微型機器人的發(fā)展依賴于微加工工藝、微傳感器、微驅動器和微結構四個方面。這四個方面的基礎研究有三個階段：器件開發(fā)階段、部件開發(fā)階段、裝置和系統開發(fā)階段。現已研制出直徑20微米、長150微米的鉸鏈連桿，200微米×200微米的滑塊結構，以及微型的齒輪、曲柄、彈簧等。貝爾實驗室已開發(fā)出一種直徑為400微米的齒輪，這種發(fā)明使用在一張普通郵票上可以放6萬個齒輪和其他微型器件。德國卡爾斯魯核研究中心的微型機器人研究所，研究出一種新型微加工方法，這種方法是X射線深刻蝕、電鑄和塑料膜鑄的組合，深刻蝕厚度是10~1000微米。
 

　　微型機器人的發(fā)展，是建立在大規(guī)模集成電路制造技術基礎上的。微驅動器、微傳感器都是在集成電路技術基礎上用標準的光刻和化學腐蝕技術制成的。兩者之間不同的是集成電路大部分是二維刻蝕的，而微型機器人則完全是三維的。微型機器人和超微型機器人已逐步形成一個牽動眾多領域向縱深發(fā)展的新興學科，它的影響力度是相當高的。
 

　　開發(fā)的微型機器人有以下三大類：
 

　　(1)固定型微型機器人。其外觀像石頭、樹木、花草，裝有各種微型傳感器，可以探測出人體的紅外輻射、行走時的地面振動、金屬物體移動造成的磁場變化等，并將信號傳送到中央指揮部，指揮部可控制防御區(qū)內的自動發(fā)起攻擊。
 

　　(2)機動式的微型機器人。它們裝備有太陽能電池板和計算機，可以按照預定程序機動進入敵人陣地與敵人同歸于盡。
 

　　(3)生物型微型機器人。研究將微型傳感器安裝到動物或昆蟲身上，構成微型生物機器人，使其進人人類無法到達的地方，執(zhí)行戰(zhàn)斗或偵察任務。
 

　　鑒于微型機器人巨大的技術潛力和應用前景，美國國家航空航天局(NASA)噴氣推進實驗室(NASA/JPL)和DARPA合作，從1996年起制定出一系列計劃，進行空間和微型機器人的研究開發(fā)。例如，火星漫游微型機器人Sojourner于1997年7月在火星著陸，長60 em，高和寬分別為30 C1TI，自重約為11 kg，裝有攝像機和多種傳感器等。