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▲用于纳米材料装配的自动机器人
范德瓦尔斯异质结构是纳米技术的热门研究领域。它是由原子级别的二维晶体材料（如石墨烯）装配而成，具有出色的导电能力，在精密电子设备方面有重要应用。然而，含范德瓦尔斯异质结构的设备受其复杂的装配过程和人工组装精度不高等限制，无法满足精密电子行业工业化的规范化生产需求。
目前，这一壁垒或许会有突破。据《自然通讯》近日报道，由东京大学工业科学研究所领导的日本科学家团队发明了一种可用于自动装配范德瓦尔斯异质结构的新型机器人。该机器人配有可识别晶体材料的自动高速光学显微镜和可录入晶体材料参数的电脑数据库。电脑软件根据数据库中的信息对异质结构进行设计。随后，由预设算法指挥的机器人就可以将异质结构层层组装起来了。论文第一作者Satoru Masubuchi评价说：“自组装机器人可以在手套箱中完成二维晶体材料的搜索、收集和组装。它每小时可以检测400块石墨烯片，远超人工操作的速度。”
当自组装机器人用于石墨烯片装配范德瓦尔斯异质结构时，只需耗时几分钟的人工录入时间，机器人就能以每小时4层的速度进行装配工作了。实验中，机器人装配了总计29层的交替（石墨烯和氮化硼）范德瓦尔斯异质结构。打破了之前人工操作的记录（13层）。论文合著者Tomoki Machida补充说：“我们制造的机器人还能用于其他材料的装配。这对于研究人员深入探索范德瓦尔斯异质结构的奥秘至关重要。”
自组装机器人将极大促进含范德瓦尔斯异质结构设备的生产，使原子级器件的研究更进一步。
科界原创
编译：雷鑫宇 审稿：西莫 编辑：张梦
来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/04/180418111618.htm
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