中國人也有可能直接操作原子了??這不是夢想，一臺能夠在納米尺度上操作的機器人系統樣機由中國科學院沈陽自動化所研制成功，并于近日通過了由國家“863”自動化領域智能機器人專家組的驗收。 據介紹，納米微操作是納米技術的重要內容，其目的是在納米尺度上按人的意愿對納米材料實現移動、整形、刻畫以及裝配等工作。納米微操作始于上世紀80年代，電子顯微鏡的發明，使得科學家能夠探索原子世界的奧秘，開展微操作研究。原子力顯微鏡（AFM）是一種掃描探針顯微鏡（SPM），中國科學院沈陽自動化所研制的微操作機器人系統，就是將AFM與機器人控制技術相結合，實現對納米材料的操作。 在中國科學院沈陽自動化所，記者通過計算機屏幕看到，在一塊硅基片上，操作人員操縱機器人在1μm×2 μm的區域上清晰地刻出 “SIA”三個英文字母，這是沈陽自動化所的縮寫；另一個演示顯示，在一個5μm×5μm的硅基片上，操作者將一個4μm 長、100 nm粗細的碳納米管準確地移動到一個刻好的溝槽里。 研究人員介紹，這臺機器人系統在納米尺度下的系統建模方法、三維納觀力獲取與感知及誤差分析與補償方面有很多突破與創新，達到世界先進水平。在項目研究中，科研人員實現了SPM納米掃描運動機理和機器人監控系統技術的結合；建立了納米尺度下的物體運動學與動力學分析與模型，探針三維受力形變分析與解耦方法；實現了傳感器信息實時采集與處理、力/視覺反饋與人機交互控制、基于人工/自然標志的位置反饋控制方法等一系列關鍵技術，使機器人的操作控制精度達到納米級。測試顯示，在刻畫操作中，在512像素區，重復定位誤差小于5個像素，精度達1%以上；在移動納米碳管的操作中，重復定位精度達到30 nm；而在基于路標的定位測試中，其定位誤差小于4 nm。 最令人驚奇的是，在操作這臺機器人過程中，操作者可以感受到實時的視覺變化和力的變化。也就是說，操作者可以感覺到推納米物體過程中的力，看到被推的納米物體在移動。據介紹，該機器人在納米尺度的可觀測、可控操作能力，可以廣泛適用于納米材料的力、電、化學特性科學實驗研究、生物工程與醫學實驗研究、微納米科研教學等領域，在IC工業中納米器件的裝配與加工方面更是有良好的應用前景。