中国でナノ操作ロボット開発、世界の先進水準

4月 23, 2005

(中国通信=東京)細胞、染色体の「手術」をし、原子を将棋の駒のように動かす……これら想像しかできない精細な「仕事」を、いまや人間が自らやれるようになった。

瀋陽15日発新華社電によると、中国科学院瀋陽自動化研究所が最近、ナノ操作ロボットのプロトタイプ〈原型〉の開発に成功、中国のナノ微小技術は世界の先進水準に達した。

ナノ技術は21世紀の科学技術発展の重点。1ナノ�は10のマイナス9乗�で、およそ10個のアルゴン原子を一直線に並べた長さに等しい。ナノレベルでの操作は、通常ナノ微小操作と呼ばれる。瀋陽自動化研究所で開発されたこのナノ操作ロボットは、ナノレベルで複数の作業をすることができる。

科学者は次のように語った。ある物体はナノレベルに達すると、どんなに性能のすぐれた顕微鏡でも、その姿を直接みることはできない。こうした状況下で、一種のスキャニング・プローブ式〈走査探針型〉顕微鏡を使い、ロボット制御技術によって、スキャニング・プローブ(つまりミニュピレーター)をサンプルの表面に軽く接触させ、プローブとサンプルの表面の極めて微弱な反発力の変化に基づき、さらに工学または電流の原理を通してそれを増幅し、分析することによって、サンプル表面の形態(モーフ)情報やプローブの置かれた位置を正確に測定することができる。

新華社記者はコンピューターのディスプレー上で、作業員がナノ微小走査技術によって、合金のプローブを利用して、1×2ナノメートルの面積のシリコン基板上に鮮明な「China863」の文字を刻んだり、また長さ4ミクロン、太さ100ナノメートル(頭髪の横断面の1000分の1に相当)のカーボンナノチューブを予め刻んでおいた溝に正確に移動させるのをみた。作業員はまた手でテコを操縦してプローブを動かすとき、ナノ物体を動かす過程での力を感じることができ、ディスプレーを通してナノメートル物体が押されて移動するのをみることもできたという。

テストの結果、描画操作において、512の画素区で反復位置誤差は5画素より小さく、精度は1%以上に達した。ナノカーボンチューブの移動において、反復位置精度は30ナノメートルに達した。また路標に基づく位置測定で、位置誤差は4ナノメートルより小さかった。国家「863」計画課題検収小組の専門家は一致して、このプロトタイプの精度は世界の先進水準に達しているとした。

科学者は、ナノ材料の幅広い応用に伴い、どのようにして加工、切断、組み立てなどの作業を行うかがとりわけ重要になってくるが、国家「863」計画の確認検査をパスしたばかりのこの科学技術は、人類が神秘なミクロの世界を制御し、掌握するための技術的保証を与えるだろうと話している。

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