Hva er en nanomachine?

Nanomachines er veldig små maskiner, hvis dimensjoner eller komponenter måles i nanometer. En nanomachine kan være større enn 1000 nanometer, men vanligvis ikke større enn 10.000 nanometer (10 mikron). Å designe og fremstille nanomachines er et mål i den store og godt finansierte disiplinen for nanoteknologi, selv om mange arbeidere innen nanoteknologi tar den mindre ambisiøse ruten for å designe passive nanoskala-materialer. En nanomachine refererer til et aktivt, fungerende system med nanoskala -komponenter.

Menneskekroppen er fylt med nanomachines, og uten tvil utgjør mesteparten av dens masse. En celle kan betraktes som en nanomachine fordi den består av nanoskala -komponenter. En enda mer åpenbar nanomachin ville være ribosomer, molekylære fabrikker som syntetiserer proteiner. Ribosomer er omtrent 20 nanometer i diameter. Andre biologiske nanomachiner ville være bakterier og virus.

CuRrently er nanomachines fremdeles i det vesentlige i forsknings- og utviklingsfasen, selv om forskere er veldig håpefulle for sitt langsiktige potensial. En Nanomachine, kunngjort i april 2008 av forskere fra Nano Machine Center ved California Nanosystems Institute ved UCLA, kan frigjøre antikreftmedisiner i cellen når de er aktivert av lys. Maskinen, kalt en nanoimpeller, består av mesoporøse silika -nanopartikler med porene belagt i azobenzen, et kjemikalie som kan bytte mellom to forskjellige posisjoner avhengig av eksponering for lys. Interiøret i nanoimpelleren ble fylt med et antikreftmedisin, og deretter introdusert i humane kreftceller i kultur, hvor de ble lokket av lyseksponering for å frigjøre nyttelasten. Varierende intensiteten og bølgelengden til lyset ga forskerne presis kontroll over nanomachinen.

Andre interessante nanomachiner er bygget av Nadrian Seemans laboratorium ved New York University Department of Chemistry.Ved å bruke DNA har Dr. Seeman produsert aktive nettmatriser som veksler mellom konfigurasjoner, og til og med en DNA "Walker" som kan komme videre på molekylære "ben." Seemans laboratorium har vist allsidigheten til DNA som et byggemateriale for Nanomachines.

Selv om nanomachines bare er i forskningsstadiet, kan deres største langsiktige innvirkning være innen produksjon, medisin og militæret. Hvis nanomachines kunne kobles til selvrepliserende, eller kan bygges i store mengder ved bruk av selvmontering, og programmeres til å samarbeide for å lage objekter, kan de dannes til et tilpasset produksjonssystem med langt mer evner enn noe som eksisterer i dag. En slik hypotetisk stasjonær enhet har blitt kalt en nanofactory.