Hvad er en nanomachine?

Nanomachiner er meget små maskiner, hvis dimensioner eller komponenter måles i nanometre.En nanomachin kan være større end 1.000 nanometre, men normalt ikke større end 10.000 nanometer (10 mikron).At designe og fremstille nanomachiner er et mål i den store og velfinansierede disciplin inden for nanoteknologi, skønt mange arbejdere i nanoteknologi tager den mindre ambitiøse rute til at designe passive nanoskala-materialer.En nanomachine henviser til et aktivt, fungerende system med nanoskala -komponenter.

Den menneskelige krop er fyldt med nanomachiner, hvilket uden tvivl udgør det meste af dens masse.En celle kan betragtes som en nanomachin, fordi den består af nanoskala -komponenter.En endnu mere åbenlyst nanomachin ville være ribosomer, molekylære fabrikker, der syntetiserer proteiner.Ribosomer er ca. 20 nanometer i diameter.Andre biologiske nanomachiner ville være bakterier og vira.

I øjeblikket er nanomachiner stadig i det væsentlige i forsknings-og-udviklingsfasen, skønt forskere er meget håbefulde for deres langsigtede potentiale.En nanomachine, der blev annonceret i april 2008 af forskere fra Nano Machine Center på California Nanosystems Institute på UCLA, kan frigive anticancer-lægemidler i cellen, når de aktiveres af lys.Maskinen, kaldet en nanoimpeller, består af mesoporøse silica -nanopartikler med dens porer belagt i azobenzen, et kemikalie, der kan skifte mellem to forskellige positioner afhængigt af eksponering for lys.Det indre af nanoimpeller var fyldt med et anticancer-lægemiddel og blev derefter introduceret i humane kræftceller i kultur, hvor de blev coaxet ved lyseksponering for at frigive deres nyttelast.Forskellen af lysets intensitet og bølgelængde gav forskerne en præcis kontrol over deres nanomachine.

Andre interessante nanomachiner er blevet bygget af Nadrian Seemans Lab ved New York University Department of Chemistry.Ved hjælp af DNA har Dr. Seeman produceret aktive gitterarrays, der skifter mellem konfigurationer, og endda en DNA -vandrer, der kan komme videre på molekylære ben.Seemans Lab har vist alsidigheden af DNA som et byggemateriale for nanomachiner.

Selvom nanomachiner bare er i forskningsstadiet, kunne deres største langtidsvirkning være inden for fremstilling, medicin og militæret.Hvis nanomachiner kunne coaxes til selvreplicerende eller kunne bygges i store mængder ved hjælp af selvsamling og programmeres til at samarbejde for at skabe genstande, kunne de dannes til et brugerdefineret fremstillingssystem med langt flere kapaciteter end noget, der eksisterer i dag.En sådan hypotetisk desktop -enhed er blevet kaldt en nanofactory.