One of the great ambitions in the scientific world is to use tiny objects—such as molecules, viruses, and nanoparticles—as building blocks to construct essential macromolecules and materials, much like constructing intricate designs with LEGO bricks. Howe
科学界的一大抱负是使用微小物体——如分子、病毒和纳米粒子——作为构建基本大分子和材料的构建块，就像用乐高积木构建复杂的设计一样。然而，实现这一目标需要克服重大挑战
液体环境中的分子随机移动，速度惊人——在峰值速度下大约比尤塞恩·博尔特快很多倍——这使得精确操纵变得异常具有挑战性
为了应对这些挑战，纳米流体设备已经成为一项突破性的创新。这些先进的工具设计有超窄的通道，其尺寸与单个纳米级物体相当，并利用纳米流体过程（如捕获机制）来抑制随机运动并实现精确操纵
这使研究人员能够以极高的精度运输和控制单个纳米级物体，从病毒到DNA和单个小分子。通过提供前所未有的控制水平，纳米流体设备克服了纳米级处理的现有局限性，为科学、工程和工业的变革性进步铺平了道路
发表在《工程》杂志上的一篇新评论文章全面介绍了该领域的进步、未来的挑战和变革潜力。该研究强调了推动这一新兴领域的核心技术，包括纳米流体处理、功能集成和精确流体控制
通过创新的纳米流体方法桥接不同的学科，作者为远远超出当前能力的实际应用奠定了基础
研究人员还解决了关键挑战，例如精确操纵溶液中的分子，以及将纳米流体设备与包括光学和磁力在内的互补技术无缝集成。这些未来的创新将为分子机器人技术铺平道路
这些技术与数据科学和人工智能的潜在融合可能会推动范式转变，彻底改变化学、生物学、化学工程、材料科学与工程以及信息处理等领域
此外，纳米流体操纵还可以驱动更快、更节能的系统，推动人工智能和量子计算的进步。这些未来的创新有可能创造新的产业，塑造未来的技术，并重新定义科学和工程的格局