最も小さいロボットはアリよりも小さくなるでしょうか?

『西遊記』では、孫悟空は鉄扇公主から棕櫚の扇を無理やり引き渡させるために、虫に姿を変えて彼女の腹に穴を開け、飛び跳ねたため、鉄扇公主は激痛に襲われて降参せざるを得なくなった。

人間はこんなに小さくなれるのでしょうか？もちろんそうではありませんが、ロボットならできます!

ナノロボットは虫と同じくらい小さいだけでなく、アリよりもずっと小さくなることもあります。

現在、私たちが作ることができる最小のロボットの長さはわずか数百ナノメートルです。

数百ナノメートルはどれくらい小さいのでしょうか?

小学3年生の身長は約1.3メートル、地球の平均直径は約1300万メートルです。もしナノロボットとこのクラスメイトを同時に大きくしたら、ナノロボットをこのクラスメイトと同じ大きさに拡大すると、クラスメイトの身長は地球の直径に近くなるそうです！

こんなに小さなロボットは何に使えるのでしょうか？

用途はいろいろあります！ナノロボットは、人間の体に穴を開けるなど、人間が行けない多くの場所に行くことができます。しかし、彼らは悪いことをするために入ったのではないのです！

医師は特殊な材料（ハイドロゲルなど）を介してナノロボットに薬を塗布し、ナノロボットは宅配便のように人体の損傷部位に薬を届け、治療を行うことができます。

ナノロボットは「宅配便業者」になるだけでなく、「小さなお医者さん」にもなります。これらは人体の中で小さな電気ドリルのように働き、体内から「悪い」細胞を除去します。

こんなに小さなロボットは強力だと言う人もいるかもしれませんが、突風が吹いたら跡形もなく消えてしまうのではないでしょうか？

ナノロボットの魔法はここにあります!体は小さいですが、とても独立心が強く、強い性格をしています。彼らは「群衆に従う」ことはなく、自らの方向をコントロールすることができます。

彼らはどうやってそれを行うのでしょうか?実はとても簡単で、ただ「餌を与える」だけです！

ナノロボットも食べ物を「食べる」のでしょうか?何を食べようか？まず、ナノロボットを準備するために使用される材料について話す必要があります。

ナノロボットは通常、金属材料（白金など）、生体医学的材料（ハイドロゲルなど）、磁性材料（鉄など）、熱変形材料（二酸化バナジウムなど）、光変形材料（液晶など）など、2つ以上の異なる材料で作られています。

科学者は、ナノロボットの製造に使われる材料に応じて、さまざまな「食べ物」を与えて方向を制御できるようにすることができる。

たとえば、磁気ナノロボットに磁石を与えると、磁石の方向に移動します。磁石の位置を制御することで、ロボットの方向を制御できます。

ナノロボットは、光、電気、熱、液体、音波、化学燃料など、他の多くの「食物」も「食べる」。

ナノロボットは「餌」の「誘惑」で動くことができるが、10年以上前は動きが比較的遅く、直線状と球状の2種類の「外観」しかなかった。

ナノロボットをより速く動かすにはどうすればよいでしょうか?当時ドイツにいたメイ・ヨンフェン博士は、この問題を解決しようと決意しました。

「私は新しいものに抵抗できなかった。」梅永鋒は解決策を見つけるために何度も試行錯誤し始めた。 2008 年のある日、梅永鋒は突然、あるアイデアを思いつきました。ロケットは火を吐いて空を飛ぶことができるのだから、ナノロボットもロケットのように内部の「燃料」で推進できるのではないか？

梅永鋒と彼の仲間たちは何度も実験を続けました。しかし、新しいナノロボットを準備するには 1 日か 2 日以上かかります。

「百里の道も一歩から始まる」梅永鋒は困難に遭遇するたびに、このように自分自身を励ましました。 「成功に近づくほど、困難は増し、最後まで粘り強く頑張らなければならない」と彼は語った。

最終的に、メイ・ヨンフェン氏とそのパートナーは、触媒プラチナ材料を使用して過酸化水素燃料を「食べる」ことで酸素の「泡」を噴出させ、ナノロボットを前進させることができることを発見した。こうして、世界初のナノ「ロケット」ロボットが登場し、ナノロボットの走行速度が5倍に直接向上しました。

この発明により、メイ・ヨンフェンはドイツで快適な生活を送ることができたが、祖国に戻り、チームメンバーとともに国のために新しいナノロボットの研究に取り組んだ。

好奇心旺盛な梅永鋒さんは、常に周囲や自然からインスピレーションを得ています。 2021年、彼の注目を集めたのは水面に浮かぶアメンボでした。その結果、彼らの研究室には、「餌」を必要とせず、自力で水面を移動できる世界初の「水浮遊型」マイクロロボットが登場した。

このロボットを水の中に入れると、水を吸収して自力で動くことができるようになります。さらに驚くべきは、満杯になると動きが止まり、乾くと再び動き出すことです。このやり取りは本当にすごいですね。これにより、科学者は水質をより簡単にチェックでき、医師は人体のより複雑な部分に薬を投与できるようになります。

ナノロボットが誕生してからまだ20年しか経っていません。未来のナノロボットはどのようなものになるのでしょうか?その時までに、この記事を読んでいる皆さんも、一緒に「変化し続ける」ナノロボットを目撃できるといいですね！

出典：重慶市産学研協力推進協会

著者：潘福生、中国工程院院士、重慶大学教授、重慶科学技術協会会長

レビュー専門家：重慶科学コミュニケーション専門家グループ主任専門家、重慶電子工学専門学校教授、茅毅氏

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