计算机纳米技术精选(九篇)

第1篇：计算机纳米技术范文

【论文摘要】本文首先探讨了近似计算在静态分析中的应用问题，其次分析了纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册，最后电子技术在时间与频率标准中的应用进行了相关的研究。因此，本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值。

一、近似计算在静态分析中的应用

在电子技术中应运中，近似计算贯穿其始终。然而，没有近似计算是不可想象的。而精确计算在电子技术中往往行不通，也没有其必要。尽管近似计算会引入一定的误差，但这个误差控制得好，不会对分析其它电路产生大的影响。所以关键在于我们如何掌握，特别是如何应用近似计算。

在工作点稳定电路中的应用要进行静态分析，就必须求出三极管的基电压，必须忽略三极管静态基极电流。这样，我们得到三极管的基射电子的相关过程及结论。

二、纳米电子技术急需解决的若干关键问题

由于纳米器件的特征尺寸处于纳米量级，因此，其机理和现有的电子元件截然不同，理论方面有许多量子现象和相关问题需要解决，如电子在势阱中的隧穿过程、非弹性散射效应机理等。尽管如此，纳米电子学中急需解决的关键问题主要还在于纳米电子器件与纳米电子电路相关的纳米电子技术方面，其主要表现在以下几个方面。

（1）纳米si基量子异质结加工

要继续把现有的硅基电子器件缩小到纳米尺度，最直截了当的方法是采用外延、光刻等技术制造新一代的类似层状蛋糕的纳米半导体结构。其中，不同层通常是由不同势能的半导体材料制成的，构建成纳米尺度的量子势阱，这种结构称作“半导体异质结”。

（2）分子晶体管和导线组装纳米器件即使知道如何制造分子晶体管和分子导线，但把这些元件组装成一个可以运转的逻辑结构仍是一个非常棘手的难题。一种可能的途径是利用扫描隧道显微镜把分子元件排列在一个平面上；另一种组装较大电子器件的可能途径是通过阵列的自组装。尽管，purdue university等研究机构在这个方向上取得了可喜的进展，但该技术何时能够走出实验室进入实用，仍无法断言。

（3）超高密度量子效应存储器

超高密度存储量子效应的电子“芯片”是未来纳米计算机的主要部件，它可以为具备快速存取能力但没有可动机械部件的计算机信息系统提供海量存储手段。但是，有了制造纳米电子逻辑器件的能力后，如何用这种器件组装成超高密度存储的量子效应存储器阵列或芯片同样给纳米电子学研究者提出了新的挑战。

（4）纳米计算机的“互连问题”

一台由数万亿的纳米电子元件以前所未有的密集度组装成纳米计算机注定需要巧妙的结构及合理整体布局，而整体结构问题中首当其冲需要解决的就是所谓的“互连问题”。换句话说，就是计算结构中信息的输入、输出问题。纳米计算机要把海量信息存储在一个很小的空间内，并极快地使用和产生信息，需要有特殊的结构来控制和协调计算机的诸多元件，而纳米计算元件之间、计算元件与外部环境之间需要有大量的连接。就现有传统计算机设计的微型化而言，由于电线之间要相互隔开以避免过热或“串线”，这样就有一些几何学上的考虑和限制，连接的数量不可能无限制地增加。因此，纳米计算机导线间的量子隧穿效应和导线与纳米电子器件之间的“连接”问题急需解决。

（5）纳米 / 分子电子器件制备、操纵、设计、性能分析模拟环境

当前，分子力学、量子力学、多尺度计算、计算机并行技术、计算机图形学已取得快速 发展 ，利用这些技术建立一个能够完成纳米电子器件制备、操纵、设计与性能分析的模拟虚拟环境，并使纳米技术研究人员获得虚拟的体验已成为可能。但由于现有计算机的速度、分子力学与量子力学算法的效率等问题，目前建立这种迅速、敏感、精细的量子模拟虚拟环境还存在巨大困难。

三、交互式电子技术手册

交互式电子技术手册经历了5个发展阶段，根据美国国防部的定义：加注索引的扫描页图、滚动文档式电子技术手册、线性结构电子技术手册、基于数据库的电子技术手册和集成电子技术手册。目前真正意义上的集成了人工智能、故障诊断的第5类集成电子技术手册并不存在，大多数电子技术手册基本上位于第4类及其以下的水平。需要声明的是，各类电子技术手册虽然代表不同的发展阶段，但是各有优点，较低级别的电子技术手册目前仍然有着各自的应用价值。由于类以上的电子技术手册在信息的组织、管理、传递、获取方面具有明显的优点。

简单的说， 电子 技术手册就是技术手册的数字化。为了获取信息的方便，数字化后的数据需要一个良好的组织管理和提供给用户的形式，电子技术手册的 发展 就是围绕这一过程来进行的。

四、电子技术在时间与频率标准中的应用

时间和频率是描述同一周期现象的两个参数，可由时间标准导出频率标准，两者可共用的一个基准。

1952 年国际天文协会定义的时间标准是基于地球自转周期和公转周期而建立的，分别称为世界时（ut）和历书时（et）。这种基于天文方面的宏观计时标准，设备庞大，操作麻烦，精度仅达10- 9 。随着电子技术与微波光谱学的发展，产生了量子电子学、激光等新技术，由此出现了一种新颖的频率标准——量子频率标准。这种频率标准是利用原子能级跃迁时所辐射的电磁波频率作为频率标准。目前世界各国相继作成各种量子频率标准，如（133 cs）频标、铷原子频标、氢原子作成的氢脉泽频标、甲烷饱和以及吸收氦氖激光频标等等。这样做后，将过去基于宏观的天体运动的计时标准，改变成微观的原子本身结构运动的时间基准。这一方面使设备大为简化，体积、重量大减小；另一方面使频率标准的稳定度大为提高（可达10- 12 —10- 14量级，即30 万年——300 万年差1 秒）。1967 年第13 届国际计量大会正式通过决议，规定：“一秒等于133 cs 原子基态两超精细能级跃迁的9192631770 个周期所持续的时间”。该时间基准，发展了高精度的测频技术，大大有助于宇宙航行和空间探索，加速了 现代 微波技术和雷达、激光技术等的发展。而激光技术和电子技术的发展又为长度计量提供了新的测试手段。

总之，在探讨了近似 计算 在静态分析中的应用问题、纳米电子技术急需解决的若干关键问题和交互式电子技术应用手册后，广大科技工作者对电子技术在时间与频率标准中的应用知识的初步了解和认识。在当代高科技产业日渐繁荣，尖端信息普遍进入我们生活之中的同时，国家 经济 建设和和谐社会的构建离不开我们科技工作者对新理论的学习和新技术的应用，因此说，本文具有深刻的理论意义和广泛的实际应用价值是不足为虚的。

【 参考 文献 】

[1]张凡，殷承良《现代汽车电子技术及其在仪表中的应用[j]客车技术与研究》，2006（01）。

[2]李建《汽车电子技术的应用状况与发展趋势》[j]，《汽车运用》，2006（09）。

第2篇：计算机纳米技术范文

【关键词】计算机；科学；技术；发展趋势

计算机从1946年被发明到现在，已有六十多年，随着经济的快速发展和科学的不断进步，使人们进入信息化时代，计算机被广泛应用于生活的各个领域，如教育领域、经济领域、军事领域等。本文对科学与技术的迅速发展趋势给出自己的建议。

1.计算机科学与技术的迅速发展的原因

1.1科学与技术持续进步，推动了计算机科学与技术的发展

由于第二次世界大战对信息的需求迫切，花费大量的人才与资源，创造出计算机。随着科研所、政府机关、学校、企业对信息处理和科学运算的需求强烈，使计算机被民用化，社会的不断进步，尖端的技术领域，如数学、工程测量、天文地理等对计算机运算的速度与存储量的要求越来越高。计算机技术人员对计算机进行反复的实验，在试验中不断的得到灵感，得出新的计算机设计理念，如：铝圭触面集成电路。这种不断循环的研究、创新、设计过程，让计算机科技与技术被迅速发展起来。

1.2共享信息的建立，使计算机科学与技术得以迅速发展

共享信息平台的建立成为计算机的发展的关键，信息的共享可以为计算机科学与技术在进行创新时提供最新资料，能减少计算机创新研究的周期，避免了不必要的浪费，同时还提高了研究的质量。

1.3迅速、稳定、明显的悬着机制

信息的共享推动了国际经济的发展，企业家们为了让自己能在激烈的竞争中获取最大的利益，需要在第一时间利用计算机，选择出正确的机制，选择的环境往往是非常稳定和敏锐的。因此，企业需不断加大对计算机科学与技术的科研的力度，这些原因让计算机科学和技术能发展快速。

2.计算机科学与技术的发展趋势

为了适应社会、经济的发展要求，计算机科学与技术不断地在进行创新，因此，计算机不但没有时代淘汰，反而被广泛应用，成为了人们生活的必须品，不仅使人们的生活品质得到提升还提高了生产的效率。

2.1智能化计算机

因为智能化的超级计算机采用了独有的设计结构与新型的平行处理技术，能够同时对多条指令和数据进行处理与执行，使得智能化的超级计算机能比普通计算机的运算速度高出许多。而且，超级计算机是利用大量的处理器并行完成对指令与数据的处理工作，因此可以轻易的完成普通计算机与服务器完成不了或是需要大量时间来完成的计算工作。

智能超级计算机可以被利用在高端精尖的领域中，推动其研究项目的时间与开发，因为，它不但能对数据进行分析，还能进行模型推演，能够通过计算机对实验进行模拟运行，能够节约大量的实验成本一时间。在日常生活中，智能超级计算机拥有接近人类大脑的复制性能，比人类大脑具备的只能成分更多，为人们的工作、生活、学习提供了方便。如：现在受到全世界欢迎的动画片，将静态的漫画，利用超级计算机与后期软件进行处理，使其放映出来的效果绚彩夺目，冲击人们的视觉感官。目前美国、日本、中国、以色列及印度成为了世界计算机每秒运行1万亿次的国家，超级计算机已经成为了科技行业创新和开发的重点对象。

2.2新型计算机

近年里，硅芯片的高速发展，使硅技术的开发潜力已快要到达极限，因此，世界各国的计算机技术人员，通过摩尔定律，不断地研究与开发，使计算机技术与结构有了质和量的变化，新型的量子计算机、光子计算机、分子计算机和纳米计算机被研发出来，相信这些新型计算机将会在不久的未来被广泛使用。

2.2.1量子计算机

量子计算机概念的提出，建立在可逆计算机研究的基础上，量子计算机利用量子力学的规律，让计算机能够实现高速数学、逻辑运算、处理大量的量子信息及存储的一种物理装置，它是开发源自于量子效益，这类计算机是透过激光脉冲使一种链状的分子聚合物发生变化后的特性，来表示量子计算机的开、关状态，开、关的状态不断进行转换，让信息能沿着聚合物移动来完成运算的整个过程。量子计算机的数据是利用量子位来储存的，一个量子位能够对2个数据进行储存，由于量子计算机的量子能够叠加，与同样有着相同数量储存位的创痛计算机相比，数量的储存量高出许多。量子计算机因为可以并行运算，所以运算速度比传统计算机Pentium DI晶片还要快上10亿倍。此外，量子计算机的保密体系和对安全性能也是传统计算机不能相比的。

量子计算机利用量子的相干性，世界各国的计算机技术人员还在对其进行各种实验，提出不同的方案，如超导量子干涉、量子点操纵、电子或核自旋共振、冷阱束缚离子等。对量子计算机的编码进行纠错、防错、预错的方法，让量子计算机的设计概念能够焕然一新。

2.2.2光子计算机

光子计算机是一种用光子代替电子对数据的进行运算、储存、传输的计算机，光子计算器将创痛计算机的导线相互连接变为了关的互联，把电子硬件替换成了光硬件，运算方式也由光运算替代了电运算。用不同的波长光来代表不同的数据，因此关子计算机能够对快速的完成计算量较大、较为复杂的并行处理，大大的提升了目前的运算速度的指数。

2.3纳米计算机

纳米计算机将纳米技术与计算机的研发相结合，因为耐你管元件的尺寸只有几至几十纳米的范围之内，所以元件小于现在的电子元件许多，而且质地坚固、还具备极强的导电性能，能够取代硅芯片制造的计算机。纳米是种计量单位，纳米技术是在80年代才被兴起的，当时主要是利用纳米自由的控制原子，现在，把纳米技术引入到微电子机械系统中，将电动机、传感器和处理器都放在同一个硅芯片上，构成一个系统。用纳米技术制造的计算机内存芯片的体积相当于人头发直径的千分之一，因此纳米计算机的耗能很小，小到能够忽略不计，并且纳米计算机的整体性能高于传统计算机很多。纳米计算机由于造价较低、储存量大、体积小、整体性能好，不久之后将会渐渐地取代芯片计算机，使计算机行业得到快速的发展。

3.结束语

计算机科学与技术的发展主要是朝着高、广、深三个方向发展。“高”，是使计算机的操作系统的性能变高、速度变快，让各个处理期间能够进行高速的通信工作，对成百上千的机算计的能协调运行，提高管理的有效性“广”，让计算机能够无处不在，存在在生活的各个领域，让计算机成为家中最平常的日常必需品；“深”，也就是让信息向智能化的方向发展，让计算机中的虚拟内容变为现实。

现今，智能化的超级计算机，处理速度快，让人们的学习、生活、工作变得更为方便；新型的高性能计算机，由于硅的使用快要到达极限，因此出现了量子、光子、纳米等新型的计算机，运行快、耗能少、储存量大、保密系统高。特别是纳米计算机造价较低，在不久的将来能够代替芯片计算机。大大的推动了计算机科技与技术的发展。 [科]

【参考文献】

[1]张瑞.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].制造业自动化，2010，（8）.

第3篇：计算机纳米技术范文

超高密度量子效应存储器存在的问题。随着科学技术的不断进步，纳米技术在计算机中的应用逐渐普及，纳米计算机也将成为一种发展趋势，而超高密度存储量子效应的电子“芯片”在纳米计算机中会成为一个主要的元件，是计算机信息系统的计算机可以提供高容量的存储设备与快速访问，但没有机械运动部件。然而，能够创建纳米电子逻辑设备，提出了新的挑战，量子效应的纳米电子制造业的超高密度存储阵列或设备使用相同的芯片。几万亿到前所未有的密度组装计算机纳米计算机连接问题。纳米电子元件需要巧妙的结构，布局合理，这其中需要考虑的一个重要的问题就是纳米计算机之间的互相连接的问题。计算机之间互相连接的问题，也就是计算机结构的各种输入与输出的问题。纳米计算机作为计算机发展的一个趋势，其工作原理是将巨大的信息量都存储在一个比较小的空间内，并且要对这些信息进行有效地利用。因此，这就需要纳米计算机之间，计算机与外部环境之间有准确的连接。当前，计算机的发展趋势是逐渐微型化，微型化又会出现一个问题，即如何保持电线之间的隔离，避免过热或或者串线，因此，要有一些几何约束，不能无限制地增加数量的连接。因此，为了纳米电子器件、量子效应的计算机系统，急需解决纳米计算机的连接问题。

2交互式电子技术手册的问题

交互式电子技术手册的发展经过了很长的一段时间，发展到现在，一共有五个阶段。但是目前还没有真正意义上的人工智能的集成故障诊断的综合电子技术手册。各种各样的电子技术手册虽然代表了不同的发展阶段，和优势的电子技术手册、低水平仍有其价值。随着电子信息技术组织、管理和传播的优势明显，收集。在信息化、数字化的时代，电子技术手册更关注的是对各种信息获取的便捷程度，展电子技术手册，不仅需要一个良好的外部组织环境，还需要良好的管理、用户手册等诸多内容。

3在时间与频率标准方面的应用

时间和频率是对一个现象进行描述的重要参数，这两者之间，可以通过时间的标准来引导出频率的标准，也可以两者都使用同一个标准。可以通过标准的标准频率源，它可以是一个引用来分享。1952时间标准，建立国际天文联盟定义的基础上，地球的自转和革命，分别称为世界时（UT）和星历表时间（ET）。目前，世界上很多国家都制定出了相应的量子频率标准，如133铷原子频率标准（CS）、氢频率标准，一个标准的原子氢、甲烷、饱和度和他-Ne激光器频率标准和吸收。这样做之后，从过去的微观运动，在这场伟大的运动的原子结构的标准时间。另一方面，设备简单、体积和重量；另一方面，它大大提高了稳定性的频率标准（1430000000-1430000000-300000000秒）。1967年，国会通过了一项决议，规定：13个国际测量的时间第二阶段等于133919631的“770全国铯超精细跃迁”。时间基准，开发高精度频率测量技术，这将有助于太空飞行，太空探索，还可以促进现代微波技术、激光技术、雷达等方面的发展。有些应用程序在任何情况下，近似静态分析，关键问题在交互式电子技术手册，纳电子学的基本知识和挤压，在时间和频率标准和应用电子技术专业。在蓬勃发展的同时，在现代高新技术产业、先进的信息在我们的生活中，广泛应用新技术、建筑，没有科学，我们研究一个新的理论和国家经济建设和和谐社会建设、专业技能、实践在空气中，应用程序的理论。

4结语

第4篇：计算机纳米技术范文

据美国研究部报道，世界上体积最小的电子计算机来自日本，这款计算机的大小大概和一粒骰子大小，而且用途特殊，用于航空航天领域，这款计算机是为外太空环境的检测和研究而研制的。而且，现阶段，日本已经投入使用了这个号称世界上体积最小的电子计算机。而世界上运算速度最快的电子计算机在德国研制，每秒能够达到147.9万亿次浮点运算。现阶段，这款运算速度最快的电子计算机有五十几台在亚洲，有将近三百台在美国，有一百多台在欧洲投入使用。所以这种计算机还是没有得到广泛运用。

二、计算机科学技术的问题

实践是检验真理的唯一标准，计算机科学技术的发展在实践的检验中也发现了许多的问题。现阶段，计算机在社会生产和人们生活的方方面面都有发展，这其中，包括管理、生产、经济和军事等诸多方面。但是任何事物的发展都有有利和不利的一面，即任何事物的发展都存在两面性。在计算机科学技术的实际发展过程中，出现过很多网络安全问题。这给计算机科学技术带来了不容忽视的挑战。

三、计算机科学技术的未来发展趋势

3.1生物计算机技术的发展。20世纪80年代，研发人员利用对超微技术的发展，将其融入到计算机科学发展中，并由此产生了非常大的影响，取得了突破性的成功。研究人员将生物工程技术运用到计算机的核心零件——芯片中，然后构成了一种名为蛋白质分子的生物分子形式的计算机。20世纪90年代，美国的科学家公布了这种新型生物计算机并引起了科学界，生物界的极大轰动，除此之外还公布了一种新型的运算模式。

3.2纳米计算机的诞生和发展。纳米技术在计算机中的应用和发展得益于纳米技术在生活生产中的广泛应用和发展。随着纳米技术不断完善成熟，计算机芯片在保证其稳定性的同时还大大减小了体积。在计算机纳米技术领域的研发中，美国处于领先。它在纳米计算机的各个方面都取得了令人瞩目的成就和突破性的发展。

四、结束语

第5篇：计算机纳米技术范文

和纳米碳管一样，碳富勒烯也是纳米科技中的明星分子，它们可分别包含24个、42个、60个、70个、80个……碳原子。现在人们发现，包含60个碳原子的碳60富勒烯分子化学稳定性最好。因此，长期以来，这种结构的分子备受关注。

为什么此种笼状碳分子被称作富勒烯呢?这还要从一座著名的建筑说起。

1967年，世界博览套在加拿大蒙特利尔举行。此次世博会上，美国万国博览馆的拱形圆顶设计轻巧精美，引起了人们的关注。承担此次设计任务的正是美国建筑业设计天才巴克明斯特・富勒。受到了该富勒形圆顶薄壳建筑(如上图所示)的启发，克罗托博士构思出了这些笼状碳分子的分子结构。因此，这种笼状碳分子就被命名为碳富勒烯。

后经实验证明，碳60富勒烯分子的结构确为球形32面体，它是由60个碳原子以20个六元环和12个五元环连接而成的――这居然和我们踢的足球一模一样，所以，碳60富勒烯也被称为足球烯。

碳富勒烯的中空结构和完美的对称结构引起了人们无限的艺术退想。现在，借鉴碳富勒烯的结构，人们不仅设计了各种与富勒烯外形相似的屋顶、小孩玩具与小饰品、装饰图案、标识／徽标，而且开展了诸多以富勒烯为主题的联想艺术创意、分子拼图、计算机辅助纳米工程设计、室内装璜、室外造型设计等。此外，在富勒烯的理论模拟与实验制备过程中也得到了许多令人赏心悦目的“富勒烯花”、“富勒烯树”等纳米艺术作品。

总之，碳富勒烯艺术已经成为纳米艺术的重要组成部分。

碳富勒烯分子构型与模型

碳60富勒烯分子具有中空的笼状结构、高度的立体对称性。因此，不管我们是在量子化学软件中建模也好，还是在化学教学中制作教具也好，最终以可视化方式呈现在计算机屏幕上，或者呈现在我们眼前的，往往会是一个看似精巧而又不俗的“艺术品”(图1)。

类富勒烯玩具与饰品

由于富勒烯分子结构精妙，因此，带给玩具和小饰品商们以极大的灵感和商机。

如今，商家们将五彩的带孔小球用绳子穿起来，构成富勒烯状，便产生了人见人爱的小玩具；当然，将黄金做成富勒烯结构耳坠，或在吃饭用的盘子底部印制上富勒烯花纹，往往也会提高商品的艺术品味。

建筑设计

自从1967年富勒在加拿大蒙特利尔为美国万国博览馆设计了圆形薄壳顶部以来，各种具有球形的富勒烯状屋顶的建筑层出不穷，花样不断翻新。图2(a)为某博物馆门前的富勒烯入口，该入口貌似半个扣在地上的富勒烯分子，入口墙壁由若干多边形组成，每个多边形平面上安装有玻璃，富勒烯入口墙壁上的“碳一碳”键框架则构成了安装玻璃的窗框。该建筑的特点是采光充分，简洁大方。

图2的另外两幅图分别为美国堪萨斯州南部的一处火车加油站和一处民居。它们的共同特点都是具有球形的屋顶。现在，该加油站已被拆除，它是当时(1958年)世界上最大的球形屋顶建筑。

富勒烯及其衍生物联想创意

由于碳富勒烯具有中空的结构，因此通过物理、化学方法，可在其内部添加原子或小分子；当然也可通过加成化学反应在富勒烯表面添加各种原子或分子基团。这些方法都可以得到碳富勒烯衍生物。基于富勒烯，或者这些富勒烯衍生物的模型，加上联想，也可进行艺术创作。

图3为几幅富勒烯与富勒烯衍生物的联想作品。图3(a)是一个内部填充了某种原子的富勒烯模型，给其加上背景、星光，就成了一幅“星夜”画面；图3(b)则是一幅荷花图，荷花为一个个粉色的富勒烯分子，浅色和深色的背景分别为荷叶和水面；图3(c)则是一幅“木星及其卫星”的画面，该画以木星的望远镜照片为背景，用几颗富勒烯球作为木星的卫星；图3(d)则是两个富勒烯衍生物，它们酷似带光环的木星及刚采摘的菠萝。

富勒烯与SPM纳米艺术

SPM(扫描探针显微镜)是纳米科技的重要仪器。利用它不仅可以观察原子和分子，而且也可以操纵原子或分子。事实上，SPM也是人们纳米尺度艺术创作的“眼”和“手”。现在，科学家不仅能够使用SPM搬动富勒烯分子拼成各种各样的文字、图形，还可以用其在硅等材料基体上“绘制”出像富勒烯分子模型这样的纳米图案。

图4为世界上第一个体积最小、人眼难以看见的纳米算盘。该算盘是1995年美国IBM公司的科学家用扫描探针显微镜绘制的，每个算盘珠子都是一个碳60分子，直径不到百万分之一毫米。纳米算盘的框架是用铜原子筑成的“堤坝”；然后按10个碳60分子为一列，排成数列。“堤坝”之间的沟就起到了类似轨道的作用。拨打纳米算盘用的是扫描探针显微镜的探针，该针尖的粗细一般只有数个原子大小。当精密控制的探针接近算盘珠时，算盘珠会前后移动，进行“计算”。

图5为柏林自由大学科学家使用扫描探针显微镜在硅表面绘制的富勒烯图案。绘制该图案时，扫描探针显微镜探针被施加强电压，在空气环境中，强电压诱发硅表面氧化，氧化后得到的氧化硅线条便在硅表面上构成了直径仅为1微米左右的富勒烯足球图案。

计算机辅助纳米工程设计中的富勒烯

纳米科技使得微观机器从底部设计到最终生产出真正的产品成为可能。计算机辅助纳米工程设计软件就是一个实现上述美好愿望的重要工具。计算机辅助纳米工程设计软件是近几年来才出现的新生事物，可以用来最大程度探索和实现纳米器件的各种灵感――从概念到商品化的开创性尝试。通过计算机辅助纳米工程设计软件，用户可以对纳米器件进行构建、浏览、模拟、分析与设计，了解所设计纳米器件的各种物理、电学、生物、光学特性，获取纳米器件从微观尺度到宏观尺度的结构细节。事实上，现在的计算机辅助纳米工程设计也已成为纳米艺术作品创作的一个重要途径。

富勒烯分子具有高度的空间对称性，因此常在分子器件设计中被用作轴承的滚珠、丰轮等。

有人使用某计算机辅助纳米工程软件设计了分子机器和分子万向节。在该分子机器与和万向节的设计中，球状富勒烯分子都被用作滚珠。还有科学家用另外一个计算机辅助纳米工程设计出了分子车。这辆分子车行进在铜晶面上，地面上每一个圆球代表一个铜原子，每个车轮都由一个碳60富勒烯分子构成。

理论模拟与实验研究中的富勒烯艺术

当我们使用分子动力学、量子化学等软件对富勒烯进行分子构型、静电势等理论模拟，或者采用自组装等试验技术制备碳富勒烯时，常常也会得到许多绚丽的艺术景象。

科学家采用分子动力学软件模拟富勒烯和蛋白质作用时得到了富勒烯花朵图像；另有些人则在采用量子化学软件理论分析富勒烯时得到了富勒烯周围的静电势，电场环绕的富勒烯俨然像一个带光环的“星球”。

室内装饰与室外造型

第6篇：计算机纳米技术范文

纳米电子技术的研究动向主要有基础的理论知识、材料、电子元件和电子系统等，以及一些附加的加工技术。纳米电子技术能够实现元件加工的集成化处理，能够按照顺序进行集成化的加工，在对元件进行加工的时候，一般采用的是半导体材料，将固定的电子器件和集成电路结合起来，通过高速率的条件，生产出所需要的纳米材料，然后形成一定的功能，最终形成大规模的电路。纳米电子技术在研发完成后需要测试，待测试通过后就可以投入使用，对元件的结构和性能进行分析，运用显微镜等器材分析纳米电子材料的微观结构，然后实现精确的测量，使纳米电子材料能够在大型的器械中使用。也可以运用电学原理，通过对纳米电子材料信号的测试，借助半导体的测试，运用显微镜进行扫描，这种测试方法可以起到抗干扰的效果，即使纳米电子材料的电流比较微弱、环境比较复杂，也可以进行精确的测试。

2纳米电子技术的发展方向和趋势

现在，很多国家都在极力开发纳米电子技术，将这项技术应用到生活中，通过研究纳米材料、元件和系统，从而促进这项技术的发展。

2.1新型的电子元件

现在，纳米技术的研发越来越多，很多新型的电子元件出现，在世界范围内都开始研究纳米技术，美国耶鲁大学和韩国的很多高校联合研究了分子晶体管，相继美国高校又开始研发纳米处理系统，实现了自动的编程技术，这表明今后的计算机发展会朝着纳米技术的方向发展，然后，美国的科学家劳伦斯又通过不断的实验探究出了纳米电子系统，将这一系统与生物技术结合起来，能够实现对三磷酸腺苷的控制和驱动，同时将生物技术与纳米电子晶体管联合使用，将人体的神经系统能够得到有效的连接，实现了无缝的电子界面。通过运用显微镜技术，能够观察原子的动态，研发出了以量子为单位的晶体管，这样的设备可以通过人工来制造，结合半导体技术，研发出纳米晶体管，纳米电子晶体管朝着能耗低、高效率的方向发展。在今后的几十年内，电子技术的发展会越来越迅速，很多电子元件将会被研发出来，能够提升数据存储的效率，同时能够促进计算机技术的发展。

2.2石墨烯

现在，对石墨烯技术的研发还是比较多的，碳基的功能比较好，比硅基要优质，石墨烯在2000年在英国被研制出来，这种物质是由碳原子构成的，通过单层的碳原子结合而成的，是一种碳化的新型的材料，是构成其他碳质材料的基础材料，其硬度很大，而且只有一层碳基构成，比较轻薄。石墨烯能够实现高速率的载流，而且能够对带宽的速率进行调控，能够使半导体呈现出更多的电学特征，而且其能够与硅基兼容，在器械上可以同时使用碳基和硅基。

3.3碳纳米管

碳纳米管是1990年在日本研制出来的，其拓扑的结构比较特殊，其性能优质，而且具有很好的导电性能，碳纳米管是纳米电子技术的重要分支之一，其具有很好地开发前途，能够实现很好的金属性能，能够实现金属性能与半导体性能的结合，而且这种纳米管比较轻，可以按照顺序集成大规模的电路，可以实现计算机的纳米化性能。现在，已经有相关的研究分析纳米管形成的整个过程，碳纳米管的形状比较小，而且能够提高运行的效率，比其他的材料能够提速30%，具有很好的应用前景，能够降低能耗，实现电路的集成化，也可以构成交叉的开关，其体积比较小，而且不会受到外界环境的干扰，能够进行高速率的运算，存储容量大。

3结语

第7篇：计算机纳米技术范文

纳米科技将引发一场新的工业革命

笔者：纳米是一个长度单位，纳米科技却受到世界各国的重视。纳米科技对我们的生活会有什么样的影响？

白春礼：纳米科技的受关注度升高，不仅仅是其尺度的缩小问题，实质是由纳米科技在推动人类社会产生巨大变革方面具有的重要意义所决定的。

纳米科技是多学科交叉融合性质的集中体现，我们已不能将纳米科技归为哪一门传统的学科领域。而现代科技的发展几乎都是在交叉和边缘领域取得创新性突破的，正是这样，纳米科技充满了原始创新的机会。而一旦在这一领域探索过程中形成的理论和概念在我们的生产、生活中得到广泛应用，将极大地丰富我们的认知世界，并给人类社会带来观念上的变革。

随着人类对客观世界认知的革命，纳米科技将引发一场新的工业革命。比如，在纳米尺度上制造出的计算机的运算和存储能力，与目前微米技术下的计算机性能相比将呈指数倍提高，这将是对信息产业和其他相关产业的一场深刻的革命。同样，生命科技也面临着在纳米科技影响下的变革。所以，人们认为纳米科技是未来信息科技与生命科技进一步发展的共同基础。美国《新技术周刊》曾指出：纳米技术是21世纪经济增长的一个主要的发动机，其作用可使微电子学在20世纪后半叶对世界的影响相形见绌。

纳米科技也将促使传统产业“旧貌换新颜”。比如，纳米绿色印刷制版技术，完全摒弃了化学成像的预涂感光层，因此版材不再怕光、怕热；由于不需要曝光、冲洗等流程，因而杜绝了污染的产生，并且理论上是传统版材涂布成本的20%。

国际纳米科技发展趋势呈现三个新特点

笔者：那么目前国际纳米科技的发展有哪些新变化呢？

白春礼：2000年美国率先了“国家纳米技术计划”（NNI）。迄今，部级纳米科技发展规划的国家超过50个，呈现出国际竞争日趋激烈的态势。例如，美国2011年在纳米科技方面的预算达17.6亿美元。2011年11月30日，欧盟委员会对外公布了欧盟第八个科技框架计划——《地平线2020：研究与创新框架计划》，这份科研计划的周期为7年，预计耗资约800亿欧元。

目前国际纳米科技发展呈现出三个趋势：

一是从应用导向的基础研究到应用研究再到技术转移转化一体化研究。例如美国尝试建立一个由多所大学与大企业组成的研究中心，希望借此使纳米技术的基础研究与应用开发紧密结合在一起，以便及时有效地将纳米科技领域的基础研究成果应用于产业界。同时，整合各学科的研究力量，集中解决重大的科学挑战问题或孕育重大突破的应用技术。

二是专业平台支撑的纳米技术研发。纳米技术的特点是多学科交叉技术集成，以及基础研究和应用研发的集成。美国建立了14个部级的纳米科技研究中心，法国建立了3个部级实验室，加拿大在阿尔伯塔大学建设了国家纳米技术研究所，日本建立了12个纳米技术虚拟实验室，韩国建立了3个国家纳米科技平台。

三是全球大型企业越来越重视纳米技术。国际商用机器公司、惠普公司、英特尔公司等，都在用纳米技术开发10纳米以下的器件和工艺。日本关西地区已有近百家企业与16所大学及国立科研机构联合，建立了“关西纳米技术推进”专门组织，东丽、三菱、富士通等大公司更是斥巨资建立纳米技术研究所，开发碳纳米材料吨级量产技术。

我国已成为世界纳米科技研发大国

笔者：我国纳米科技发展的情况如何？

白春礼：应该说我国已经成为世界纳米科技研发大国，部分基础研究跃居国际领先水平。目前，我国纳米科技方面的SCI论文数量已处于世界领先地位，2009年，我国发表纳米科技SCI论文数量已经超过美国，跃居世界第一位。同时，论文质量大幅度提高，SCI论文引用次数跃居世界第二位。反常量子霍尔效应、亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像等工作，在国际上引起了巨大影响。

近年来，我国纳米科技应用研究与成果转化的成效也已初具规模。

在专利申请量方面，我国已位于世界前列，从1998年到2009年底，首次超过美国跃居世界第二。在纳米技术标准化方面，我国已与世界同步，积极参与并部分主导了国际纳米技术标准工作，在国际纳米标准化工作中占有一席之地。同时，颁布了一批国家纳米技术标准，初步形成了纳米标准化体系；研制了多项国家标准物质及标准样品，填补了国内空白，为我国纳米科技的产业化应用奠定了基础。

第8篇：计算机纳米技术范文

[关键词]纳米 光电 测控技术

纳米科学与技术,有时简称为纳米技术,是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用。它主要包括纳米材料、纳米动力学、纳米生物学和纳米药物学、纳米电子学等四个方面。纳米级材料工程是指用于纳米技术的材料开发,主要应用于功能织物、医学生物工程、电子工业、催化剂、超微传感器等几个方面。纳米级加工技术纳米加工技术在纳米技术的各领域也起着关键作用,包含机械加工、能量束加工、化学腐蚀以及扫描隧道显微镜加工等许多方法。然而,纳米级的测控技术是制约纳米技术发展的关键。

我国测控领域的科研人员经过四十多年长期探索,不断研究,克服了各种困难,利用光、机、电、算多学科综合,发展了一整套微/纳米光电测控新技术,研制出新一代测控仪器,已经成功地应用于军用、民用很多领域,取得了明显效果。

一、纳米光电测控技术

纳米光电测控技术以纳米计量光栅为核心元件,配以光电转换、信号读取、信号处理以及超精机械,形成各种测量仪器,可直接用于测量或控制长度、位移等多种几何量。具有测量精度高、量程大、环境适应能力强、稳定性好等优点。该项技术主要由传感器和数显装置两部分组成。利用该项技术所生产的产品具有自动求最大值、最小值、峰峰值、公英制转换、置数、打印、复位、自检等功能,同时还具有RS232串行通讯接口,与计算机、单片机等连接后可进行自动测量、自动数据处理和自动控制等优点。纳米测控技术包括纳米级的测量技术和纳米级的定位控制技术两个方面。

1.纳米测量技术

目前,纳米级测量技术的主要发展方向有光干涉测量技术和扫描显微技术等,以表面粗糙度和表面形貌等为测量对象。

(1) 光外差干涉仪

光外差探测是一种对光波振幅、频率和相位调制信号的检波方法,可以对于光强度调制信号。光外差干涉仪是使用两种不同频率的单色光作为测量光束和参考光束,通过光电探测器的混频,输出差频信号(受光电探测器频响的限制,频差一般在100兆赫以内)的仪器。被测物体的变化如位移、振动、转动、大气扰动等引起的光波相位变化或多普勒频移载于此差频上,经解调即可获得被测数据的仪器。目前,通常使用的干涉条纹图的测量方法,在进行纳米级测量时有非常大的局限性。因此利用外差干涉测量技术,可以得到0。1nm的空间分辨率,测量范围可达50mm,促进了纳米技术的进一步发展。

(2) X射线干涉仪

X射线干涉仪以非常稳定的单晶硅晶格作为长度单位,可以实现亚纳米精度的微位移测量。

可见光和萦外光的干涉条纹间距为数百纳米,这种间距不易测量。而利用射线的超短波长干涉测量技术,可以实现0。005nm分辨率的位移测量,测量范围可达200μm,是一种测量范围大较易实现的纳米级测量方法。近年来,又产生了X射线形貌测量仪,它采用掠人射角的射线来测量超光滑表面形貌。

(3) 激光频率分裂测长

激光频率分裂的值与分裂元件的位移有关。通过测频率测位移,精度已达到1nm,进一步稳定激光频率可达到0.01nm,测量范围为150μm。

(4) 扫描探针显微(SPM)技术

SPM实际上是一个很大的家族,它包括扫描隧道显微镜、原子力显微镜、磁力显微镜、激光力显微镜、光子扫描隧道显微镜及扫描近场光学显微镜等等,利用它们可以用来测量非导体、磁性物质,甚至有机生物体的纳米级表面。

扫描探针显微(SPM)技术是在扫描隧道显微镜(STM)发明取得巨大成就的基础上发展起来的各种新型显微镜。它们的原理都是通过检测一个非常微小的探针(磁探针、静电力探针、电流探针、力探针),与被测表面进行不接触各种相互作用(电的相互作用、磁的相互作用、力的相互作用等),借助纳米级的三维位移定位控制系统,测出该表面的三维微观立体形貌,在纳米级的尺度上研究各种物质表面的结构以及各种相关的性质。

扫描探针显微技术(SPM)具有以下特点:(1)具有原子级的高分辨率。STM的横向分辨率可达到0.1nm,垂直表面方向分辨率可达0.01nm,这是目前所有显微技术当中分辨率最高的。(2)可以观察单个原子层的局部表面结构。STM观察的是表面的一个或两个原子层,即几个纳米的局域信息,而不是像光学显微镜和电子束显微镜只能获得平均信息。(3) STM配合扫描隧道谱(STS),可以得到表面电子结构的有关信息,可以通过调节隧道结偏压来观察不同位置电子态密度分布,观察电荷转移的情况,还可以得到电子结构的信息。(4)STM可以实时、实空间地观察表面的三维图像。而不像其他,例如各种衍射方法所得到的只是倒易空间的图像,不是实空间的,而且只有进行 “傅里叶变换”才能得到实空间图像。(5) STM可以在不同条件下工作,例如真空、大气、常温、低温、高温、熔温,不需要特别的制样技术,而且探测过程对样品无损伤,因而扩展了研究对象的范围。(6) STM不仅可用于成像,还可以对表面的原子、吸附的原子或分子进行操纵,从而进行纳米级加工,这是其他技术所不具备的一种功能。

2. 纳米定位控制技术

在纳米级加工与测量中,需要纳米级的三维定位与控制。目前,用一个执行元件来实现大范围的纳米级定位是比较困难的。因此,实际的定位机构多采用大位移用的执行元件和纳米级定位用的执行元件相结合方式来实现。实现三维定位与控制,目前普遍采用压电陶瓷致动器件,它在纳米级的极小范围内,通过控制系统能实现近似的三维驱动。此外,利用电致材料、静电或磁轴承式结构,以及静电致动的高精度定位控制技术,也向纳米级精度发展,也可采用摩擦驱动装置及丝杠定位元件,通过特殊的方法进行纳米级的定位。

二、纳米光电测控技术特点

光电测控技术采用的光电自动测量方法是为适应我国高速发展的测控领域的现状而逐步研究、开发形成的,并以其独特的优点逐步成为当今世界范围内的一种新型、高精度的测试手段。它采用现代高科技手段,测试精度涵盖了微米、亚纳米及纳米领域。

这种新型测控技术,具有许多重要的特点:

(1)首先,它的应用覆盖面特别宽,既可用于微米、亚微米量级,也可用于纳米量级;既可用于传统机械、传统仪器的更新改造,又可用于尖端科技的高层突破;

(2)其次,技术上综合性很强,光、机、电、算容为一体,具备了纯机械、纯电学、纯光学等传统测量技术很难达到的优越性;

(3)再次,它的应用范围特别宽广,军用上,如常规武器的改造提高;航空航天的各种测控等;民用上,传统产业上的更新改造、制造业的技术提高等。

三、最近研究成果

目前世界上已出现了一些能达到纳米量级的测量仪器,但在测量范围和实用性上尚不能完全满足实际要求。中国青旅实业发展有限公司所属标普纳米测控技术有限公司开发的两项科技成果在很大程度上弥补了这一领域存在的不足,对微/纳米测控技术和相关领域的发展起到了促进作用。这不仅表明我国微/纳米光电测控技术处于世界领先水平,而且对解决目前制约我国高新技术、传统制造业发展及新材料研制过程中的计量问题,推动世界精密计量仪器的升级换代也具有重要意义,同时标志着世界微/纳米测控技术向更精微迈进了重要一步。

“纳米测长仪”是一种通用长度传感器,它的研制成功表明长度通用量具已经提高到了纳米量级,并且从静态人工读数发展到数字化自动显示。其数显分辨率达到1纳米,测量重复性(标准偏差)为0.8-1.2nm,在未作误差修正的前提下,10mm测量范围内示值误差优于±0.06μm。与国际上同类仪器相比,它在分辨率、重复性、准确度和短时稳定性等主要技术指标上,都处于国际领先水平。它用途广泛,技术独特,生产成本远低于国外同类产品,推广应用前景广阔。

“量块快速检测仪”是一种新型的量块检测仪器,它成功的将纳米测长仪应用到量块检测上,将直接测量与比较测量结合起来,对名义尺寸10mm及10mm以下的量块实现了直接测量。该仪器测量分辨率达到1nm,直接测量范围10mm,比较测量范围110mm,与国外同类仪器相比,主要技术指标达到了国际先进水平。该仪器还可以与计算机连接通讯,实现数据自动处理,从而提高了量块检验速度,减轻了检测人员的劳动强度。由于其对环境温度不敏感,现有基层计量室不必提高温控要求即可推广使用。该仪器经济实用,适合基层计量室检测三等及三等以下量块。该科技成果在纳米光栅的制造与检测、纳米光栅的信号读取、光电信号的高质量处理和超精机构的加工改进等四方面均具有独创性,集光学、机械、电子、计算机多学科于一体,开发难度大。国内外多家科研单位曾致力于该种仪器的研究,但都没能取得突破性进展。

四、结论与建议

纳米光电测控技术的应用,将极大地促进我国新材料技术的研发,对于各种新型材料的加工、检测及生产高精度新型材料的机械设备的制造等都有着举足轻重的意义。同时,纳米光电测控技术解决了当代高新技术发展在测控方面面临的十分棘手的难题,具有划时代的意义。

参考文献:

[1]曾令儒.纳米技术[J].宇航计测技术,1999,19(5):43-45.

第9篇：计算机纳米技术范文

纳米机器人是根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”，也称分子机器人；而纳米机器人的研发已成为当今科技的前沿热点。

目前，不少国家纷纷制定相关战略或者计划，投入巨资抢占纳米机器人这种新科技的战略高地。《机器人时代》月刊日前指出：纳米机器人潜在用途十分广泛，其中特别重要的就是应用于医疗和军事领域。

医用纳米机器人

在美国科幻大片《惊异大奇航》中，科学家把变小的人和飞船注射进人体，让这些缩小的“参观者”直接观看到人体各个器官的组织和运行情况。然而在现实中，科学家根据分子病理学的原理已经研制出各种各样的可以进入人体的纳米机器人，有望用于维护人体 健康。

医用纳米机器人目前还处在试验阶段，大到长几毫米，小到直径几微米；但可以肯定的是，未来几年内，纳米机器人将会带来一场医学革命。

许多工程师、科学家和医生都认为，医用纳米机器人有着无限的潜力――而其中最有可能的包括：治疗动脉粥样硬化、抗癌、去除血块、清洁伤口、帮助凝血、祛除寄生虫、治疗痛风、粉碎肾结石、人工授精以及激活细胞能量，使人不仅保持健康，而且延长寿命。

2010年5月，美国哥伦比亚大学的科学家成功研制出一种由脱氧核糖核酸(DNA)分子构成的纳米蜘蛛机器人，它们能够跟随DNA的运行轨迹自由地行走、移动、转向以及停止，并且它们能够自由地在二维物体的表面行走。这种纳米蜘蛛机器人只有4纳米长(一纳米为一米的十亿分之一)，比人类头发直径的十万分之一还小。

虽然之前的纳米机器人也实现了行走功能，但不会超过3步。而纳米蜘蛛机器人却能行进100纳米距离，相当于50步。科学家通过编程，让其能够沿着特定的轨道运动；这一进展的强大之处在于：一旦被编程，纳米蜘蛛机器人就能够自动完成任务，而不需要人为介入。他们认为：纳米蜘蛛机器人可以用于医疗事业，以帮助人类识别并杀死癌细胞以达到治疗癌症的目的，还可以帮助人们完成外科手术，清理动脉血管垃圾等。

科学家已经研发出这种机器人的生产线。随着这种机器人的问世，科学家在朝着打造可在血管中穿行，用于杀死癌细胞的先进装置的道路上又向前迈进一大步。

以色列科学家目前正在研制一种微型纳米机器人，它可以在人体内“巡逻”，在锁定病灶后自动释放所携带的药物。这种技术的原理是：在编程过程中将某种特定疾病定义为“是”状态。“巡逻”过程中，机器人可执行一系列计算，检查所在位置处信使核糖核酸(mRNA)上的疾病指标。如果某种特定疾病的所有指标都满足，机器人这时会做出应该释放药物的判断。如果检测到的指标并不充分，它最后会位于“否”的状态。

科学家对这种机器人进行了不断的改进，并取得了突破性的进展，它现在可以从多种渠道来检测疾病指标，例如mRNA、微核糖核酸(miRNA)、蛋白质以及多种小分子。

科学家的目标是：在未来创造大量这种纳米机器人，让它们自动且不间断地在身体内巡逻，寻找各种疾病信号。由于可以从多种渠道直接探测疾病指标，所以诊断更为精确。

在经过更多更好的计算以后，这种机器人还可以向发现疾病的位置释放第一轮预防性药物，作为防止传染的第一道防线。虽然在现实中该技术离我们还有些遥远，但其随时警惕身体健康状态的设想仍非常诱人。

军用纳米机器人

进入21世纪，科技发展如火如荼，军事变革风起云涌。站在历史新起点上审视，到底什么科技能够像核武器一样，对未来军事产生革命性的影响？近来国外军事 专家纷纷预言：纳米机器人离我们的战场并不遥远,它们在世界范围不仅将引领一场真正意义的战争革命,并将同时推进作战理念、作战方法的根本改变。

目前，各主要军事大国正在积极进行军用纳米机器人的研发，并已成功研制出数十种纳米机器人用的元器件；纳米机器人部队将在一些实验室或生产在线整装待发。

纳米机器人是如何消灭或使敌有生力量丧失战斗力的呢？首先，将纳米机器人应用到传统的武器技术装备中去，通过改善其制造材料、制作工艺、指控系统、制导系统、运输和储存方式，提高传统武器技术装备的战术技术性能，加强传统作战手段的杀伤效能；其次，开发新的人体作战手段和作战方式，比如研发出能堵住人脸、鼻、口、眼的纳米微型组件，或能粘住手、脚的纳米微型组件等等；再次，对现有的化学和生物体进行改造或研发出新型的化学或生物体，并将其注入到人造或杂交的昆虫体内，通过昆虫将这些带有杀伤性的化学或生物体传播到敌国军民的身体之中；最后，纳米机器人在进入敌人身体后，可通过自我复制或自我繁殖的方法迅速在敌方阵营中扩散。

有关专家认为：军用纳米机器人可以充当侦察工具，如“智能沙粒”或者“智能尘埃”。这些工具具有电子鼻的功能，只有沙粒那么大，可以分析周围环境、识别化学构成、向监督系统汇报。最终的侦察报告是非常全面的，将成千上万个电子鼻的数据进行梳理，每个纳米电子鼻的侦察范围只有1米，但是众多的电子鼻覆盖在有限的区域中，这些纳米点具有很高的侦察精度。

如果“智能沙粒”组成的网络中有各种不同的传感器，监督计算器可以使用数据融合对遥远的战场或山中道路形成更加复杂、更加精确的实时侦察图像，敌人却全然不知，当地居民的风险也很小。

美国国防部先进研究项目局（DARPA）与工业部门正在研制一种会飞的军用纳米机器人。这种纳米机器人只有昆虫大小或鸟类大小；它不容易被发现，具有致命性，廉价，可以快速反应，可以持续作战，机动性好。他们计划在2015年之前制造出鸟类大小的可以侦察大规模杀伤武器的纳米机器人，在2030年之前制造出昆虫大小的可以侦察大规模杀伤武器的纳米机器人。

顺带一提的是：受DARPA的委托，AV公司于2011年7月研制出一种用于侦察的纳米蜂鸟机器人，它装配不少纳米级元器件；这款机器人被《时代》周刊评为2011年度五十项最佳发明之一。