進階科研 | 微奈米機器人用於靶向腫瘤治療、細胞克隆研究

課題名稱

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微奈米機器人用於靶向腫瘤治療、細胞克隆研究】

專案背景

微奈米機器人技術是一門迅速發展的綜合性前沿技術，也是非常年輕的一個研究方向。隨著微機電系統（MEMS）以及微奈米技術的發展，微型機器人成為了微納米制造及生物體內探測等方向的重要研究目標，同時也是各國科學研究的必爭之地。而將微機電系統引入機器人領域憑藉著體積小、能耗低等優勢，給微奈米研究的眾多方面帶來了突破。微型機器人是指高度小型化的機器人，自從上世紀70年代美國出於軍事考慮開始研究以來，在近幾十年的時間裡，微型機器人取得了巨大的發展。微型機器人的應用領域也不在僅僅侷限於軍事領域，在小型複雜產品的組裝、搜尋救援、叢集行為的研究、醫療等諸多領域，微型機器人也得到了重大的發展。

與傳統的機器人相比，微型機器人具有體積小等突出優點，大小可以達到釐米級別，隨著微電子技術的高速發展微納機器人目前已經可以達到微米級甚至是奈米級。這使得微型機器人可以完成很多傳統機器人無法完成的工作，比如進行軍事監控，狹小空間內的作業，人體內部精確的靶向藥物遞送及細胞微手術操作等等。同時，微型機器人還可以模仿螞蟻等叢集動物，叢集協作完成特定的任務，這對於我們研究生物的叢集行為和機制有著重要的意義。

專案簡介

透過從微奈米機器人技術涉及到的基礎物理、化學、材料、機械等領域的基礎知識以及融匯微奈米機器人領域各種驅動控制方法於一體的方法，讓學生學習微奈米機器人相關理論基礎、快速掌握微奈米機器人的設計加工製造以及驅動控制技術。

基本資訊

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教授1對1

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遠端線上（騰訊會議）

適合人群

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高中生、大學生

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對微奈米機器人、微機電系統、微納技術、電子資訊感興趣的同學

學習內容

● 微奈米機器人背景知識系統介紹：

微奈米機器人系統概述、顯微操作、電子顯微鏡內的微奈米操作、微奈米機器人系統的應用領域介紹

● 微奈米機器人相關基礎知識：

微奈米尺度效應、維納尺度的機械力學、力學、電子學、流體力學

● 微奈米機器人系統的相關技術：

微觀奈米尺度的材料科學、顯微鏡科學；微納機器人驅動方式；顯微操作、電鏡內的微納操作；

● 微奈米機器人設計加工：

利用SolidWorks建立三維模型，繪製一個三維的微奈米機器人；利用3Dmax進行三維建模，如何渲染貼圖，做出反射折射等材質效果，繪製機器人驅動系統的三維立體圖。

● 完成驅動控制搭建：

搭建驅動控制系統、利用Python編寫驅動控制程式碼；Comsol有限元模擬建模：如何搭建流體場、電磁場、留固耦合場等多物理耦合場模擬。

時間安排

10小時科研先導課+12小時教授科研課程+6小時英文論文指導

專案收穫

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3000字左右的科研報告

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教授推薦信（8所網推）

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EI/CPCI國際會議論文（獨立一作）

備註：更多資訊請管注龔重號【實研背景提升】