董立新

教授
香港城市大学
中国香港

董立新

教授
香港城市大学
中国香港

教育:

  • 名古屋大学微系统工程博士
  • 西安理工大学机械工程硕士
  • 西安理工大学机械工程学士

工作重点:

Dong 主要研究纳米机器人,在生物医学工程系工作。 他开设了纳米机器人、纳米制造和纳米系统方面的研究生课程,讲授一些纳米器件和系统(如机电系统、光子系统和流体系统)的构件、制造、组装和表征。 

给学生的建议: 

“在研究实验室做志愿者,感受一下这个领域。” 

链接:

  – 香港城市大学先进微型/纳米机器人系统实验室

面试:  

问:您的工作最适合应用于哪些纳米技术技术领域?
:

  • 纳米电子学
  • 纳米传感器和纳米执行器
  • 纳米计量与表征
  • 建模与仿真
  • 纳米制造
  • 纳米光学、纳米光子学和纳米光电子学
  • 纳米磁学
  • 纳米能源、环境与安全
  • 纳米机器人和纳米制造
  • 纳米生物医学

问:您什么时候第一次发现自己的职业道路集中在纳米技术上?  
1999 年底,当我前往日本攻读博士学位时,我最初的工作是使用大型机器人进行加工....,在此之前,我一直从事机床方面的工作,重点是精密加工。就在这个时候,我把我的工作转移到了纳米尺度上。 我对机器人技术非常感兴趣,而在小尺度上使用机器人技术的想法对我来说非常完美。     

问:您目前正在研究哪些纳米技术应用?    
:
 纳米机器人是我的主要研究方向。 实际上,纳米机器人有两大类,一类是以医疗为重点的,比如 "可吞咽医生",你可以用纳米大小的机器人在人体内做手术,或者只是做一些诊断。另一大类实际上是用于制造的操纵。这是由理查德-费曼(Richard Feynman)提出的--但他没有给出细节和技术细节,但他确实说过,物理学不会拒绝这样的事情。然后,埃里克-德雷克斯勒(Eric Drexler)提出了类似 "创造引擎 "的东西,即组装分子的机器。因此,你可以使用纳米操纵来制造分子,使用一种机械方法,与传统的化学方法截然不同。我对这两组研究都非常感兴趣。实际上,我多年来一直在研究操纵技术--从扫描电子显微镜内的操纵技术开始,然后是透射电子显微镜组,其中一组以医疗为重点,如 "可吞咽的医生",你可以用纳米大小的机器人在人体内做手术,或者只是做一些诊断。另一类主要是用于制造的操纵。这是由理查德-费曼(Richard Feynman)提出的--但他没有给出细节和技术细节,但他确实说过,物理学不会拒绝这样的事情。然后,埃里克-德雷克斯勒(Eric Drexler)提出了类似 "创造引擎 "的东西,即组装分子的机器。因此,你可以使用纳米操纵来制造分子,使用一种机械方法,与传统的化学方法截然不同。我对这两组研究都非常感兴趣。实际上,我多年来一直在研究操纵问题--从扫描电子显微镜内部的操纵开始,然后是透射电子显微镜。     

问:从事纳米技术工作最有意义的事情是什么?  
纳米技术是一个非常令人兴奋的领域......也是一个非常广泛的领域,因此你可以学到很多新东西。 我认为机器人技术和纳米技术都涉及很多有趣的子领域。例如,纳米技术涉及纳米物理学、纳米化学、纳米材料、纳米电子学和光子学。此外,我一直对机器人技术很感兴趣。 通过机器人技术,我们希望制造出像我们自己一样的东西,当然这也涉及到方方面面。 纳米技术领域是一个非常有趣的领域,也是一个需要强大创造力的领域。你可以做你在想的、梦想的或想象的事情。因此,这真的很有趣,一切都令人兴奋。你创造的任何东西都可能是世界上第一个!你可以把不可能变成可能。      

问:您能举一个例子来说明您所做的事情如何对世界产生了积极的影响吗?  
哦,是的....,我一直在与苏黎世联邦理工学院的其他人合作研究一种叫做 "游泳机器人 "的东西。我们称之为 "人造细菌鞭毛"。那是一个线圈,实际上我们可以利用外部旋转磁场,使机器人旋转,让它 "游泳"。我认为这可能会产生巨大的潜在影响 因为这可能是 "可吞咽医生 "的第一个原型虽然还很原始,处于初步阶段,但我认为潜在影响很大。 从事这一领域的工作令人兴奋,因为我们仍在不断发现新的纳米材料和结构,这将改变我们的工作。 另一个例子是表征,我们可以了解单一结构中纳米材料或纳米结构的不同特性。我认为,纳米技术工作的影响非常基础,但也非常重要。我们为材料科学家、物理学家、化学家等人提供了一些实验工具,这些工具将改变未来的系统、产品和解决方案。      

问:您预计未来纳米技术的商业化将在哪些领域对世界产生最积极的影响?
东: 虽然未来纳米技术的商业化将涉及许多领域,但我想选择硅后纳米电子学,如碳基芯片和量子设备,在这些领域,纳米机器人操纵可能会在制造、组装和表征方面发挥重要作用。自下而上的方式可能会取代传统的光刻工艺。另一个看起来同样重要的领域是新兴的纳米机器人医学,其特点是靶向给药、局部诊断、采样和体内治疗。

问:您认为迄今为止纳米技术对世界产生的最大影响是什么?    
实际上,第一个可用的纳米技术应该是带有纳米管尖端的原子力显微镜悬臂。这项技术在 2000 年初实现了商业化。一些人,如 Meyya Meyyapan 的小组仍在合作研究。他们开设了一家分拆公司,将纳米管和原子力显微镜悬臂组合在一起,制造出非常锋利、非常坚硬的原子力显微镜悬臂针尖。我认为扫描探针显微镜(SPM)的使用非常成功,是纳米技术的一个范例。基于原子力显微镜的浸笔纳米光刻技术在商业上非常成功。我所在的研究小组正在开发一种纳米管钢笔,用于直接 "书写 "三维金属纳米结构,明天我将在 IEEE-NANO 会议上就此发表演讲。纳米钢笔也可以使用原子力显微镜作为 "写入器"。     

问:过去十年,纳米技术走出了实验室,对社会产生了真正的影响。您是否参与过任何有助于纳米技术商业化并产生新产品或新工艺的努力? 
: 我一直在研究基于我们十多年前开发的纳米管钢笔的金属纳米结构三维打印机,以及基于游泳纳米机器人的无创纳米机器人手术系统,目的是实现商业化。不过,这两个项目都属于中长期项目,目前还没有产品问世。t.

问:大学里的培训对你的纳米技术工作有帮助吗?  
:
 我想是的。但你必须保持参与....,有很多会议,联系起来很重要。实际上,纳米在科学方面并不特别,但在技术和工程方面更为重要。这就是为什么理查德-费曼(Richard Feynman)说,我们这里可能没有新的物理学,但我们将有一种全新的方式来改变世界。他说,"我们可以按照我们的意愿,一个一个地排列原子",从而组合出一个新世界。    

问:你有导师吗?大学期间有吗?  
是的,我想是的,辅导员提供了一些帮助,但我认为我的想法主要来自合作。 例如,我们创造了一个非常简单的结构,即纳米管上的球体。但是,我们从未想过这是有用的东西。但我的一个朋友看到后说:"如果你有一对这样的球体,你就可以做一个光学增强器!"如果你用两个这样的纳米结构 把它们靠得很近 你就可以利用表面等离子体共振 来制造一个能与光共振的天线这实际上是一种非常有趣的结构,它有着非常重要的应用,例如,我们可以利用这种光学天线来改善太阳能电池对太阳能的吸收。你将拥有更好的太阳能电池。   

问:如果必须重新来过,您还会专注于纳米技术应用吗?  
我认为这就是我的终身职业,因为未来的梦想非常令人兴奋。在纳米尺度上工作,你可以制造热力学上稳定的任何东西。你可以组装任何你能设计的东西。 纳米技术的应用给了我很大的启发--我认为纳米机器人医学就是一个非常重要的例子--即使你在这一领域取得的进展比较保守。例如,我的一些合作者正在研究眼内手术。在眼睛里,你可以看到你的机器人,所以相对容易。这非常有趣。下一步是通过血管进行药物治疗。 你可以用机器人发送一些药物,将其送到目标细胞,如癌细胞。然后,考虑用纳米技术制造--例如,在杀死一个坏细胞后,你可以制造一个新细胞。你发现一个细胞变老了,你可以制造一个年轻的细胞。很多事情都会发生变化。因此,我认为纳米技术绝对是一个值得关注的生命。 我打算继续与纳米技术的挑战作斗争,因为未来就是我们的梦想。   

问:您对大学预科生有什么建议?  
东: 
我鼓励我的大学生们,纳米技术可以帮助他们把梦想变为现实--这真的很神奇。 大学预科学生现在就可以开始通过模型学习--他们可以制作分子模型,并从一些显微照片、一些网站和一些科学幻想中学习--实际上,科学幻想中的一些例子现在正在变成现实。 

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