纳米装配机器人与MRN机器人
无数科幻小说描都写过这样的情景:一个很小很小的机器人,比细胞还小,可以进入人体内的任何细胞,如果给予指令,它就能在你的身体里随意活动,吞噬病菌,杀死癌细胞,或者干脆把基因中的有害部分一刀“喀嚓”掉……这就是纳米机器人。目前人类还无法制造出纳米机器人,一方面是因为找不到足够小的动力装置;另一方面是尚不能对纳米机器人的复制等进行有效控制。尽管如此,日新月异的纳米科技仍使得人类未来制造各种各样的纳米机器人成为可能。
按照数学奇才、计算机之父冯·诺依曼的理论,机器人能够反复生产任何东西,甚至包括它自身。当人们能够使机器人尺寸降低到纳米尺度时,这对于生产修复火星服的纳米机器人来说,无疑将会变得经济而有意义。火星服修复体系可设想包括两种机器人,即纳米装配机器人(简称“装配机器人”)和MRN机器人。其中,装配机器人的任务是复制自身,制造MRN机器人;MRN机器人的任务仅是修复火星服的损伤。这种复制或制造过程可以在一个特殊的装配盒早进行,这个盒子被留在火星基地,能随时根据需要制造MRN机器人和装配机器人。宇航员在离开基地外出工作时,身上穿的火星服只需携带一定数量的MRN机器人。
由于每个装配机器人的能量仅能保证破译和执行发射给它的指令,所以可以避免装配机器人无限复制情况的出现。为降低制造的复杂性,并增加安全性,每个装配机器人会配合一个大小非常有限的携带式电脑,这个电脑主要是用于接收和执行其他微型电脑发射的指令。通过微型电脑的复杂运算,就可以确定那些用来建造装配机器人或MRN机器人的原料的精确位置。
在性能方面,纳米装配机器人应比MRN机器人更灵活。装配机器人需携带若干操纵机构,以使它能够执行诸多任务,同时也能保证设计上必要的安全预警功能。MRN机器人专门负责寻找、识别和修理火星服的损伤,任务较为单一。
火星服的修复过程
设想了MRN机器人修复火星服孔的情形。当火星服出现损坏时,这些MRN机器人应立即向发生损坏的孔洞部位聚拢,当MRN机器人到达损伤区域时,它们需要能够识别损伤部位,对损伤进行检测并开始修复,这就像我们人体生物修复系统一样。在这种方法中,机器人对损坏部位的修复必须迅速有效。这种修复方法的实质就是利用快速移动MRN机器人来填充孔洞,即MRN机器人通过相互结合成连续状,填充裂口,直到损伤得以修复。
对于MRN纳米机器人来说,我们可以把它想象成一种主动黏附的密封剂。当裂缝出现时,机器人就会一个接一个连接起来形成一条密封保护层,就和生物学上的向小板的作用一样。当第一批纳米机器人迅速到达目的地后,通过化学或机械信号可使这些纳米机器人在火星服的损伤区域停下来。这种停留可通过某种特定的化学反应来完成,最终生成一种化学粘结剂,把MRN纳米机器人和火星服永久性地胶结起来。










