Was ist eine Nanomachine?

Nanomaschinen sind sehr kleine Maschinen, die in Nanometern gemessen werden.Eine Nanomaschine kann größer als 1.000 Nanometer sein, aber normalerweise nicht größer als 10.000 Nanometer (10 Mikrometer).Das Entwerfen und Herstellen von Nanomaschinen ist ein Ziel in der großen und gut finanzierten Disziplin der Nanotechnologie, obwohl viele Arbeiter in der Nanotechnologie den weniger ehrgeizigen Weg der Gestaltung passiver nanoskaliger Materialien einnehmen.Eine Nanomachine bezieht sich auf ein aktives, funktionierendes System mit nanoskaligen Komponenten.

Der menschliche Körper ist mit Nanomaschinen gefüllt, wobei wohl den größten Teil seiner Masse ausmacht.Eine Zelle kann als Nanomachine angesehen werden, da sie aus nanoskaligen Komponenten besteht.Eine noch offensichtlichere Nanomachine wären Ribosomen, molekulare Fabriken, die Proteine synthetisieren.Ribosomen haben etwa 20 Nanometer im Durchmesser.Andere biologische Nanomaschinen wären Bakterien und Viren.Eine Nanomachine, die im April 2008 von Forschern des Nano Machine Center des California Nanosystems Institute an der UCLA angekündigt wurde, kann Krebsmedikamente in der Zelle freigeben, wenn sie durch Licht aktiviert werden.Die Maschine, die als Nanoimpeller bezeichnet wird, besteht aus mesoporösen Silica -Nanopartikeln mit ihren Poren, die in Azobenzol beschichtet sind, eine Chemikalie, die je nach Lichtbelastung zwischen zwei verschiedenen Positionen wechseln kann.Das Innere des Nanoimpellers wurde mit einem Krebsmedikament gefüllt und dann in Kulturzellen menschliche Krebszellen eingeführt, wo sie durch die leichte Exposition zur Freisetzung ihrer Nutzlast überredet wurden.Die Intensität und Wellenlänge des Lichts gab den Forschern den Forschern eine genaue Kontrolle über ihre Nanomaschine.

Weitere interessante Nanomaschinen wurden vom Nadrian Seemans Lab im New York University Department of Chemistry gebaut.Mit DNA hat Dr. Seeman aktive Gitterarrays produziert, die sich zwischen Konfigurationen abwechseln, und sogar einen DNA -Wanderer, der sich an molekularen Beinen vorwärts bewegen kann.Seemans Lab hat die Vielseitigkeit von DNA als Baustoff für Nanomaschinen gezeigt.

Obwohl sich die Nanomaschinen gerade in der Forschungsstufe befinden, könnten ihre größten langfristigen Auswirkungen in den Bereichen Herstellung, Medizin und Militär erfolgen.Wenn Nanomaschinen mit Selbstorganisation in große Mengen eingebaut und in Kooperation programmiert werden könnten, um Objekte zu erstellen, könnten sie in ein benutzerdefiniertes Fertigungssystem mit weitaus mehr Fähigkeiten entwickelt werden als alles, was heute vorhanden ist.Ein solches hypothetisches Desktop -Gerät wurde als Nanofaktor bezeichnet.