專利名稱：采用定形粒狀運動的自動控制系統(tǒng)的制作方法
背景技術：
現在已經實現了由單個分子形成的納米電子元件和電路，并且需要適用于納米電路和系統(tǒng)裝配的批量生產技術?，F在，采用掃描隧道顯微鏡或原子力顯微鏡的機械合成方法用于同時制造分子導線和裝置，連續(xù)地同時產生納米尺度電路。雖然采用化學合成能夠同時產生重復的分子電路，現在還沒有能分離各個電路的方法。這樣，就沒有能同時有效地制造多個納米尺度類似集成電路結構的實用方法。同樣，也沒有能同時有效地裝配多個納米尺度的機械部件或準系統(tǒng)的實用方法。
定形粒狀運動是最近發(fā)現的與眾不同的機械行為，在經過周期性垂直振蕩的粒狀介質薄層中可以觀察到。這個現象的特征是形成粒狀介質駐波。通過在薄微粒層中施加垂直振蕩來產生這些駐波。能夠形成獨特的駐波圖形，已經能很好地識別出方形，條狀，波形(oscillon)，六角形這類圖形。
一般采用直徑范圍從0.05-3mm的玻璃或金屬球來形成微粒。迄今為此，人們對定形粒狀運動的興趣基本還是學術上的，而沒有顯著的工業(yè)應用。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的目的是提供利用定形粒狀運動現象適用于批量(bulk)效應自動(robotic)控制的系統(tǒng)和方法。用于多個物體的自動控制系統(tǒng)包括接受物體的容器。將多個微粒放置在容器中，并提供為多個微粒施加能量的部件，以在該部件中建立定形粒狀運動，從而形成多個重復的垂直方向駐波。提供與能量施加部件相耦合的信號發(fā)生器，用于將具有預定波形的能量在相對另一個駐波的預定位置上施加到駐波的動態(tài)位置上。駐波預定位置將物體動態(tài)地設置到預定的結構中。在另一個方面，提供了適用于多個物體的自動控制方法，其中提供了容器并且在容器中提供了多個微粒。在容器中添加了需要控制的多個物體，并且多個微粒由帶有預定波形的能量來攪拌，使其產生駐波圖形。微粒駐波圖形動態(tài)地設置該物體。將基片定位在容器中，并且使得該基片能適于在上面粘合物體。
圖2是顯示采用C60分子作為微粒的定形粒狀運動的示意圖。
圖3是顯示本發(fā)明一個實施例的示意方框圖。
圖3A是顯示用于本發(fā)明專利申請主題的能量施加系統(tǒng)替換結構的示意方框圖。
圖4是顯示由本發(fā)明專利申請主題的被操縱物體的示意圖。
圖5是顯示本發(fā)明專利申請主題的替換實施例的示意圖。
圖5A是顯示圖5所示的本發(fā)明的示范電場發(fā)射電極裝置實施例的示意圖。
圖6是顯示本發(fā)明替換實施例中需操縱物體的示意圖。
圖6A是顯示來源于本發(fā)明計算機模擬的庫侖電場強度的三維繪圖示意圖。
圖7是顯示在第一位置設置基片的本發(fā)明替換實施例的示意方框圖。
圖8是顯示在第二位置設置基片的本發(fā)明替換實施例的示意方框圖。
圖9是顯示在凝膠中放置需操縱物體的本發(fā)明示意圖。


圖10是顯示需操縱的物體是碳納米管的本發(fā)明示意圖。
圖11A，11B，11C是顯示通過本發(fā)明的各種方法使碳納米管變形的示意圖。
圖12是顯示帶有反饋的本發(fā)明的示意圖。
具體參考圖1和圖3，所示的系統(tǒng)100在其容器120中放置了多個微粒110。能量施加系統(tǒng)140將能量施加到容器120來振動其中的至少一個壁，例如底壁122。壁122的振動在微粒110中建立了定形粒狀運動，以形成多個垂直方向重復的駐波112?？梢哉駝佣鄠€壁來獲得駐波112的特別圖形。在容器120中也提供了需要控制的多個物體130。在帶有物體130的駐波112的微粒110之間的碰撞動態(tài)設置了符合駐波的物體。在以“條紋”方式形成駐波的地方，能夠實現使物體成行。通過使用復合波形施加能量的方法來形成駐波圖形，駐波能量能夠位于預定位置。
能量施加系統(tǒng)140可以包括一種或更多種由信號源150驅動的振動傳動裝置142。振動傳動裝置142可以是諸如機電或壓電器件，它機械耦合到容器壁122。另外的壓電器件可以集成結構的形式合并到底壁結構中。信號源150包括至少一個信號發(fā)生器154，它能夠輸出有預定波形來驅動振動傳動裝置142的電子信號。從信號發(fā)生器154輸出的信號可以是非正弦振蕩信號來形成微粒介質110的非均勻間距的駐波。
如圖3A所示，能量施加系統(tǒng)140可以由多個振動傳動裝置142a-142n形成，各個裝置分別由信號源150驅動。信號源150可以由多路輸出的單個信號發(fā)生器構成，或者，如圖所示，由多個信號發(fā)生器154a-154n構成，各自都具有分別與振動傳動裝置142a-142n相耦合的輸出145a-145n。為了與容器120中介質所形成的最終振動圖形相同，信號發(fā)生器154a-154n與控制器152相耦合，控制器向各個信號發(fā)生器154a-154n提供控制信號并且可以接收各個信號發(fā)生器狀態(tài)?？刂破?52可以是編程來控制信號發(fā)生器的微處理器或個人計算機。多個振動傳動裝置142a-142n可以是分立器件或在容器的一個或更多的壁中集成形成的。
繼續(xù)參考圖3并且另外參考圖4，施加到容器120中微粒110的能量建立了垂直駐波112，該駐波通過多個物體相互間的碰撞同時機械控制了多個物體130。在帶有各自物體130的駐波中的微粒間會發(fā)生多次碰撞，其中施加的力由方向箭頭102表示，它將物體動態(tài)定位于與駐波相一致的位置上。這樣，在駐波建立特定圖形處(例如，條紋，正方形，六邊形，等等)的位置上，可動態(tài)設置物體，使之能夠與這些圖案形相一致。通過控制施加到微粒110能量的波形和頻率能夠如所需建立圖形。舉例說，被控制的物體可以是集成電路芯片，分立電路元件，傳導元件，或機械元件。該物體的動態(tài)設置能夠代表多個同時形成的基本相同的電路或圖形。類似地，被控制的物體可以是裝配到多個基本相同的機械部件或系統(tǒng)的機械元件。正如將圖7實施例所描述的，基片134設置在容器120中并且適合于在其表面粘結物體130。
通過將能量施加到微米尺度的微粒來建立在容器120中的垂直振動使微粒下降到微米尺度的微粒粒狀運動。不過，為了控制納米尺度物體，就需要建立在納米尺度微粒中建立定形粒狀運動，這到目前為止還沒有完成。
關于在納米尺度微粒間引導定形粒狀運動，存在著許多關于通過納米尺度微粒與容器壁碰撞使附加能量聚焦至微粒的問題。在容器振蕩壁中的不完全性能量導致在微粒的橫向波動速度中的各相異性并且振蕩壁的法線力將很可能不均勻地以納米尺度分布到微粒上，導致具有低斷裂能量的微粒中斷振蕩。另外，對物理振蕩壁的精確控制需要產生納米尺度間距的駐波，這用現有技術的變換器不易完成。
為了克服這些問題，將由線105代表的空間均勻電場施加到容器120的部分108上，如圖5所示。通過利用充電微粒110’，振蕩電場模擬垂直振動表面，垂直加速微粒。采用這樣小尺寸的微粒產生了其它必需要解決的問題。布朗運動必須最小化，微粒內部碰撞需要適當地釋放能量，并且微粒自身需要有足夠的結構強度來避免在碰撞中碎裂。選擇使用納米尺度微粒，具有定形粒狀運動的微粒必須采用振蕩電場來建立，并且單個分子有封閉網狀(cage)結構。這樣的封閉網狀結構如C60分子，其結構基本上是球形。其它有類似特性的分子，諸如C80，C140，C180和C240也可以用作納米尺度的微粒。C60分子，稱作勃克明斯特富勒烯(buckminsterfullerene)分子或“巴基球”，它能夠被充電荷并且有足夠的強度來經受當定形粒狀運動建立時發(fā)生的多次重復碰撞。如圖2所示，勃克明斯特富勒烯分子用作微粒110’并且通過施加一種或更多種振蕩電場建立垂直駐波112，其中駐波與被機械加速的較大微粒的運動相一致。
為了垂直加速微粒110’，微粒110’被充電并且系統(tǒng)100’的能量施加系統(tǒng)140包括電場發(fā)射系統(tǒng)145，其含有多個設置在接近容器120處的電極以在容器中建立一個或更多個振蕩電場。在至少兩個電極板之間設置微粒110’，由信號源150提供具有預定波形的電信號加至電極上。這個結構模擬了垂直振動表面來建立微粒的定形粒狀運動。微粒110’的垂直駐波112將動態(tài)設置納米尺度物體130。但是，取代由機械碰撞控制，可由庫侖場控制納米尺度的物體，各個物體的尺寸直徑或最小的外側輪廓尺寸小于10微米。
現在參考圖5A，這可作為用于在容器120中建立所需電場所設置電極的例子。通過在圍繞容器120的充相反電荷的電極板144和146之間形成電場可獲得充電微粒110’的加速。雖然所示平板144和146為環(huán)形，但這僅僅是舉例，并且可在脫離這里體現的本發(fā)明概念的條件下以不同形狀來形成。
另外參考圖6，在平板144和146之間建立的振蕩場將能量加到充電微粒110’，能量增加引起振蕩，但不必是周期性的。這樣形成的各個駐波建立了相應的場106，這些場對各自物體130都施加了明顯的庫侖力，這些物體自身具有與各相應的106相互作用的場104。
被控制的物體130可以是不帶電的，或是充電的并且其極性與粒狀駐波112的充電極性相同或相反，以建立物體的預定結構或使之變形。其中物體130帶電荷，有相對于典型駐波112的極性，并且在其間建立了吸引力。如在下面的段落中所討論的，通過在容器120中產生的駐波圖形所建立的庫侖電荷能夠用于使物體變形到預定的結構，或相反地僅僅把它們設置為特定的圖形，或使用電荷的差異來排序物體。
繼續(xù)參考圖5A，電極板144和146電子耦合到信號源150，信號源提供了具有預定波形的振蕩信號來建立在容器120中的微粒110’所需的駐波圖形。如圖3和3A所討論的，可由一個或更多的信號發(fā)生器構成信號源150，信號發(fā)生器能夠內部編程或通過使用外部控制器編程來合成所需的波形圖形?？梢愿道锶~級數來表示所產生的信號波形，其中所選擇的系數提供了所需形狀的輸出信號波形。通過控制施加到板144，146的信號波形形狀，能夠控制微粒駐波位置。因此，也能夠控制駐波所產生場的形狀或布局。通過控制微粒110’的駐波所產生場的形狀或布局，物體130能夠被設置為預定的圖形，或采用其它的已知方法操作。
通過組合在容器120中建立的多個電場可以進一步控制駐波的位置。除在電極板144和146之間建立場外，還可以在各個相對側電極對143之間建立另外的場，這些場可以在接近容器120的地方添加?；旧弦黄饑@著容器120的多個側電極143，各自通過具有預定波形的信號分別被激勵。另一種方法是將電極板144，146分成多個部分，各個部分分別被激勵這種結構可以單獨地使用，或結合多個側電極143，并且類似于使用多個圖3A實施例的振動傳動裝置。
為了說明可獲得的控制程度，參考如圖6A所示的三維點圖。點圖顯示了由計算機模擬得到的場強分布。該模擬顯示了庫侖場能夠以預定圖形分布，符合微粒駐波分布，其中駐波的分布是由容器中建立的電場強度圖形所控制的。
采用這里描述的方法和系統(tǒng)所控制的納米尺度物體包括分子二極管，分子晶體管，分子邏輯器件或其它由單個分子形成的電路，具有“導線”功能的分子結構，具有醫(yī)療/藥理重要性的分子，等等。該方法也可以用于控制和裝配計算機元件，其它新型納米計算機，和納米機械。
雖然人們對由單個分子制成的電子器件和電路的發(fā)展很有興趣，人們也對能夠用作將分子和其它納米尺度電路結合成更復雜功能的互連傳導元件結構有巨大的興趣。一種很有發(fā)展?jié)摿Φ膫鲗г翘技{米管。通過調整微粒110’駐波的位置，諸如納米管之類的物體就能夠設置成預定的電路圖形。為了能產生可使用電路圖形，需要將納米管130涂覆在基片上，從而將分子電路元件組合成更復雜的電路。
參見圖7，顯示了將物體130涂覆到基片上的一種方法。在這個例子中，基片134放置在物體130上面，其中基片134的下表面用于粘合物體。這樣的“適用方法”可以是選擇具有結合物體130親合力的基片材料，提供物體130和基片134間鍵合的涂覆應用，或施加特殊的電荷到基片134上以吸引物體130。在建立定形粒狀運動之前或之后，可以將基片134放置在容器120中或上面。一旦物體130被放置到底部基片的表面，基片可以與容器120分離并且傳遞到下一個處理操作，這可以包括將基片分離成多個單個元件，就象將大晶片分離為多個集成電路芯片。于是，多個基本相同并且可分離的納米電路或電路圖形能夠被同時形成。
在多個微粒110’和基片134底部表面之間放置物體的空間124可以填充介質，諸如真空，氣體，流體，或凝膠。這類介質要便于處理，或有利于被控制的物體的微粒特性，或易于將微粒材料用作微粒。
現在參考圖8，顯示了放置物體130并且施加到基片上的另一種方法。該結構中，將基片134設置到物體130和微粒110’之間，并具有通過基片134作用在物體130上的駐波112所產生的電場。物體130能夠通過上述方法粘合到基片134上，或在放置物體之后處理，以將它們粘貼到基片134?；?34能夠形成放置微粒110’的容器120部分的罩子。因此，在微粒110’和基片134之間的空間124可以填充促進所需特性的所需介質，諸如使用真空以減小將引入的氣體或流體分子的阻力。在基片134上面，空間126可以填充相同或不同的介質。例如，如果物體130是以液體方式批量處理而制成的分子電路，則該液體可以保持在空間126中直到物體130被放置在所需的結構。在另一方面，該微?？梢苑胖迷诒怀榭盏目臻g中以減小它們運動的阻力。
當排序分子進行醫(yī)療/藥理應用時，在空間126中的介質可以是凝膠。如圖9所示，凝膠放置在基片134上面，并且將物體130a和130b以不同的方向放置以產生由微粒110’駐波112形成的電場，其中微粒110’是非凝膠介質。這樣的凝膠廣泛用于電泳處理。在納米尺度微粒中建立的定形粒狀運動提供了對電泳處理的更精確的控制，以及具有以兩維或三維的方式進行該項處理的能力。
現在參考圖10，圖中顯示了放置在基片134上的碳納米管130c。除了在基片134上的精確位置放置納米管130c，此外，微粒110’的駐波112能夠用于使納米管130c變形。該變形的范圍從納米管的電子特性不受影響的輕微角度偏移或平移一直到能夠產生納米管電子特性變化的扭結。于是，如圖11A，11B和11C所示，在駐波采用條紋112’的形式時，充負電的納米管130c將使其與帶相反極性電荷的相關條紋112’對準。這樣，在圖11C中，當相關的條紋112’為弓形時，納米管130C將同樣地彎曲到弓形形狀。如圖11A所示，弓形半徑為小時，納米管130c將彎曲到“扭結”的程度，其中納米管的電子特性受到影響。如圖11B所示，除了這樣的變形，納米管130c能夠從一個位置轉換到另一個。當駐波被設置成更復雜的圖形時，納米管130c能夠同樣地變形到更復雜的形狀。
這樣，通過將有預定波形的振蕩信號施加到電場發(fā)射系統(tǒng)145就能夠有選擇性地形成定形粒狀圖形結構的預定拓撲結構。由電場發(fā)射系統(tǒng)145建立的電場接著將能量施加到布置在容器120中的充電微粒110’，該能量足以建立在微粒中的定形粒狀運動。充電微粒110’的定形粒狀運動由各個駐波組成，其中駐波產生的電場用于動態(tài)設置物體。通過使用電場來建立定形粒狀運動，納米尺度微粒，諸如C60能夠用于控制納米尺度物體。納米尺度物體，諸如定義為碳納米管或聚苯撐分子線的導線，限定分子電子器件的分子，量子計算機元件，或納米機械元件，從而能夠整體地控制。
對較大的微米和毫米尺度的器件，可使用振動變換器取代容器120的壁將能量添加到微粒從而建立定形粒狀運動。然后通過操縱在駐波和對應物體中微粒間的碰撞，可以將定形粒狀運動形成的駐波用于控制物體。如圖7所示的結構中關于基片的設置，由容器壁振動位移而產生的駐波所控制物體能夠用于粘合到基片的下表面以在其表面提供多個基本相同的圖形。
如上面所述，通過指定表示由功率源150提供波形的一個或多個傅里葉級數的預定系數，可建立預定的微粒駐波圖形。在分立步驟中可以執(zhí)行物體控制，并且來自功率源150的信號波形可根據預定程序隨時間改變。不過，如果從功率源150輸出的波形是基于操縱而主動改變，就能夠更精確地進行對物體的控制。圖12的系統(tǒng)100”顯示了這樣的反饋結構。如上所述，信號源150提供了有所建立波形的信號來提供微粒的預定駐波圖形。功率源150的輸出耦合到能量施加系統(tǒng)140，用于將功率源輸出的能量傳送到容器120中的微粒。如上所述，能量施加可以是機械的或電子的。
另外，自動化控制系統(tǒng)100”包括檢測系統(tǒng)160，對功率源150輸出的一種或多種波形的調整提供反饋，從而調整容器120中駐波的位置。當系統(tǒng)100”以平行方式控制多個物體130時，檢測系統(tǒng)160監(jiān)測一部分(至少一個)物體的位置和/或其它特性。根據所檢測位置或其它測量特性，檢測系統(tǒng)160提供一個輸出到功率源150，從而改變一種或多種輸出波形。檢測系統(tǒng)160可以包括用于檢測物體位置的光學/圖象或掃描探針顯微鏡裝置?？梢园娮雍?或光學監(jiān)測來檢測當物體被控制時物體其它特性的變化。這樣，能夠使用原子力顯微鏡的探針來接觸被控制的碳納米管，將探針與電子監(jiān)測裝置相耦合，用來測量諸如納米管的電傳導，并且探測其中“扭結”的結構。例如，采用一種反饋來提供更精確的物體控制。
多個物體自動控制的方法包括以下步驟，即提供容器，該容器能以高頻率產生快速微粒回彈，并且在容器中提供多個微粒。將被控制的物體添加到容器中并且用具有預定波形的能量來振動微粒以產生相應的駐波圖形(也就是，定形粒狀運動)。駐波圖形動態(tài)設置該物體，其中“設置”可以是由電子器件所定義的預定物體電路結構或由電子傳導結構所定義的電子電路的圖形。物體的設置也可以形成其它類型的部件。該方法也包括在容器中放置基片，其中基片適合于在那里粘合物體?；姆胖媚軌蛟谖⒘Ｕ駝又盎蛑?。通過振動容器壁可以獲得多個微粒的振動。在微粒充電為預定極性時，另一種振動微粒的方法是建立容器中的振蕩電場。被操縱的物體尺寸小于10微米，也就是，直徑小于10微米，或物體最外部輪廓的最小尺寸小于10微米，并且物體可以是單個分子。
微粒自身可以是單個分子，其中這樣的分子有封閉網狀結構，例如勃克明斯特富勒烯分子。在從真空，氣體，流體和凝膠這些物質中所選擇的介質中能夠獨立地提供微粒和物體。采用這種方法，能夠在基片上形成多個基本相同的納米結構(例如，電子，量子，或機械)。這樣，就可以平行的方法制造多個電路，電路圖形，系統(tǒng)，機械，或部件，形成了批量制造過程。
雖然本發(fā)明在描述時結合了特殊的形式和實施例，可以預期在不背離本發(fā)明精神或范圍的情況下可以對上述討論的內容進行各種修改。例如，只要不背離在附加權利要求中所限定的本發(fā)明的精神或范圍，等價元件可以取代在說明書中所顯示和描述的元件，一些特征可以相對其它特征獨立使用，并且在一些情況下，元件的特定位置可以是相反的或被插入。
權利要求
1.一種自動控制多個物體的系統(tǒng)，其特征在于，包括接收物體的容器；放置在所述容器中的多個微粒；施加能量到所述多個微粒來建立其中的定形粒狀運動并且從而形成多個重復垂直方向駐波的裝置；和，信號裝置，耦合到所述能量施加裝置，提供所述有預定波形的能量以在相對另一個駐波的預定位置動態(tài)定位所述駐波，所述駐波的預定位置以預定結構動態(tài)設置物體。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述能量施加裝置包括振動所述容器壁的裝置。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述能量施加裝置包括在所述容器中建立振蕩電場的裝置。
4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中各個所述多個微粒是單個分子。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，各個所述單個分子是有封閉網狀結構的分子。
6.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，各個所述封閉網狀結構分子是勃克明斯特富勒烯分子。
7.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述能量施加裝置包括在所述容器中建立振蕩電場的裝置，所述分子駐波各自產生了在所述預定結構中動態(tài)設置物體的場。
8.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，物體是電傳導的并且所述預定結構限定了多個基本相同的納米電路圖形。
9.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，物體是單個分子。
10.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述微粒和所述物體各自在由真空，氣體，流體，和凝膠組成的一組介質中獨立選擇。
11.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，物體是分子電路元件并且所述預定結構定義了多個基本相同的納米尺度電路。
12.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，物體是機械結構并且所述預定結構限定了多個基本相同的納米尺度機械裝置。
13.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，物體是電傳導的并且所述預定結構限定了多個基本相同的電路圖形。
14.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述微粒和所述物體各自在由真空，氣體，流體，和凝膠組成的一組介質中獨立選擇。
15.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，物體是單個分子。
16.一種自動控制多個尺寸小于10微米物體的系統(tǒng)，操縱物體在使其形成預定的結構，其特征在于，包括接收物體的容器；放置在所述容器中的多個電離分子；施加振蕩電場到所述多個電離分子來建立其中的定形粒狀運動并且從而形成多個重復垂直方向駐波的裝置；和，信號裝置，耦合到所述振蕩電場施加裝置來建立所述有預定波形的振蕩電場以在相對另一個駐波的預定位置動態(tài)定位所述駐波，所述電離分子的駐波各自產生以預定結構動態(tài)設置物體的場。
17.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，物體是電傳導的并且所述預定結構限定了多個基本相同的納米電路圖形。
18.如權利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，物體是碳納米管。
19.如權利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，碳納米管由所述駐波產生場彎曲。
20.如權利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，其中碳納米管由所述駐波產生場變形。
21.如權利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，碳納米管由所述駐波產生場轉換。
22.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電離分子和所述物體各自在由真空，氣體，流體，和凝膠組成的一組介質中獨立選擇。
23.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，物體是分子電路元件并且所述預定結構定義了多個基本相同的納米尺度的電路。
24.如權利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，物體是納米尺度機械元件并且所述預定結構限定了多個基本相同的納米尺度機械裝置。
25.一種多個物體的自動化控制方法，其特征在于，包括以下步驟a.提供容器；b.在所述容器中提供多個微粒；c.添加所述需控制的物體到容器；d.振動所述多個有預定波形能量的微粒來產生駐波圖形，所述微粒的駐波圖形動態(tài)設置所述物體；和，e.將基片定位在容器中，所述基片適于在其上面粘合所述物體。
26.如權利要求25所述的方法，其特征在于，激勵所述多個微粒的步驟包括振動所述容器壁的步驟。
27.如權利要求25所述的方法，其特征在于，提供多個微粒的步驟包括提供各個分子是單個分子的微粒的步驟。
28.如權利要求27所述的方法，其特征在于，激勵所述多個微粒的步驟包括建立和施加振蕩電場的步驟。
29.如權利要求28所述的方法，其特征在于，建立和施加振蕩電場的步驟包括產生預定波形來建立所述振蕩電場并且以預定圖形動態(tài)設置所述物體的步驟。
30.一種多個物體的自動化控制方法，其特征在于，包括以下步驟a.提供容器；b.在所述容器中提供多個電離分子；c.添加所述需控制的物體到容器，所述物體的尺寸小于10微米；d.振動所述多個有預定波形電場的電離分子來產生駐波圖形，所述電離分子的駐波圖形動態(tài)設置所述物體；和，e.在所述容器中放置基片，所述基片適于在其上面粘合所述物體。
31.如權利要求30所述的方法，其特征在于，放置基片的步驟包括在所述物體的上面定位所述基片的步驟。
32.如權利要求30所述的方法，其特征在于，放置基片的步驟包括在所述電離分子和所述物體之間定位所述基片的步驟。
33.如權利要求30所述的方法，其特征在于，添加所述物體的步驟包括提供單個分子作為被操縱的物體的步驟。
34.如權利要求33所述的方法，其特征在于，振動步驟包括產生所述預定波形來以電路圖形動態(tài)設置所述物體的步驟。
35.如權利要求33所述的方法，其特征在于，提供分子的步驟包括提供碳納米管的步驟。
36.如權利要求30所述的方法，其特征在于，提供多個電離分子的步驟包括在由真空，氣體，流體，和凝膠組成的一組介質中各自選擇所述分子的步驟。
37.如權利要求36所述的方法，其特征在于，添加所述物體的步驟包括在由真空，氣體，流體，和凝膠組成的一組介質中各自選擇所述物體的步驟。
38.如權利要求30所述的方法，其特征在于，添加所述物體的步驟包括提供作為被控制物體的分子電路元件的步驟和振動分子的步驟，振動分子的步驟包括產生所述預定波形將所述分子電路元件動態(tài)設置到多個基本相同的納米尺度電路中的步驟。
39.如權利要求30所述的方法，其特征在于，添加所述物體的步驟包括提供作為被控制物體的分子尺度機械元件的步驟和振動的步驟，后者包括產生所述預定波形來將所述分子電路元件動態(tài)設置到多個基本相同的納米尺度機械部件的步驟。
40.一種自動控制多個物體的系統(tǒng)，其特征在于，包括在其中接收物體的容器；放置在所述容器中的多個微粒；將能量施加到所述多個微粒來建立其中的定形粒狀運動并且從而形成多個重復的垂直方向駐波的裝置；信號裝置，耦合到所述能量施加裝置來提供所述有預定波形的能量以在相對另一個駐波的預定位置動態(tài)定位所述駐波，所述駐波的所述預定位置以預定的結構動態(tài)設置物體；和監(jiān)測裝置，監(jiān)測多個被控制物體中至少一個物體的特性，所述監(jiān)測裝置的輸出部分耦合到所述信號裝置來對其提供反饋信號以改變所述預定波形并且從而調整所述預定結構。
全文摘要
提供了自動控制物體(130)的系統(tǒng)(100，100’，100”)和方法，其中通過轉換能量振動微粒(110，110’)來建立微粒(110，110’)的定形粒狀運動。微粒(110，110’)的定形粒狀運動形成駐波(112)。將物體(130)對準到駐波(112)并因此動態(tài)設置在由駐波(112)的定位所建立的結構中。通過控制施加給能量施加系統(tǒng)(140)的信號波形可預先確定駐波(112)的位置。由信號源(150)能量施加系統(tǒng)(140)提供預定的波形。
文檔編號C01B31/00GK1434878SQ01810839
公開日2003年8月6日 申請日期2001年2月7日 優(yōu)先權日1999年8月12日
發(fā)明者A·D·威斯納格洛斯 申請人:邁脫有限公司