Cos'è una nanomachine?

Le nanomachine sono macchine molto piccole, le cui dimensioni o componenti sono misurate in nanometri.Una nanomachina può essere maggiore di 1.000 nanometri, ma di solito non più grandi di 10.000 nanometri (10 micron).Progettare e fabbricare nanomachine è un obiettivo nella disciplina grande e ben finanziata della nanotecnologia, sebbene molti lavoratori in nanotecnologia prendano la via meno ambiziosa di progettare materiali nanoscale passivi.Una nanomachine si riferisce a un sistema attivo e funzionante con componenti di nanoscala.

Il corpo umano è pieno di nanomachine, che costituiscono probabilmente la maggior parte della sua massa.Una cellula potrebbe essere considerata una nanomachina perché è costituita da componenti su nanoscala.Una nanomachina ancora più ovvia sarebbe ribosomi, fabbriche molecolari che sintetizzano le proteine.I ribosomi hanno un diametro di circa 20 nanometri.Altre nanomachine biologiche sarebbero batteri e virus. Attualmente, le nanomachine sono ancora essenzialmente nella fase di ricerca e sviluppo, sebbene i ricercatori siano molto fiduciosi per il loro potenziale a lungo termine.Una nanomachine, annunciata nell'aprile 2008 dai ricercatori del Nano Machine Center presso il California Nanosystems Institute presso l'UCLA, può rilasciati farmaci anticancro all'interno della cellula quando attivati dalla luce.La macchina, chiamata nanoimpelle, è costituita da nanoparticelle di silice mesoporosa con i suoi pori rivestiti in azobenzene, una sostanza chimica che può passare da due diverse posizioni a seconda dell'esposizione alla luce.L'interno del nanoimpeller è stato riempito con un farmaco anticancro, quindi introdotto nelle cellule tumorali umane in coltura, dove sono state coassate dall'esposizione alla luce per rilasciare il loro carico utile.La variazione dell'intensità e della lunghezza d'onda della luce ha dato ai ricercatori il controllo preciso sulla loro nanomachina.

Altre nanomachine interessanti sono state costruite dal Nadrian Seemans Lab presso il Dipartimento di Chimica della New York University.Usando il DNA, il Dr. Seeman ha prodotto array di griglia attivi che si alternano tra le configurazioni e persino un deambulatore di DNA che può andare avanti sulle gambe molecolari.Seemans Lab ha dimostrato la versatilità del DNA come materiale da costruzione per le nanomachine. Se le nanomachine siano solo in fase di ricerca, il loro più grande impatto a lungo termine potrebbe essere nelle aree di produzione, medicina e militari.Se le nanomachine potessero essere convinti in autoreplicamento o potrebbero essere costruite in grandi quantità usando l'autoassemblaggio e programmate in cooperazione per creare oggetti, potrebbero essere formate in un sistema di produzione personalizzato con molte più capacità di qualsiasi cosa esista oggi.Un dispositivo desktop così ipotetico è stato chiamato nanofactory.