Vad är en nanomachine?

Nanomachiner är mycket små maskiner, vars dimensioner eller komponenter mäts i nanometrar.En nanomachin kan vara större än 1 000 nanometer, men vanligtvis inte större än 10 000 nanometer (10 mikron).Att designa och tillverka nanomachiner är ett mål i den stora och välfinansierade disciplinen av nanoteknologi, även om många arbetare inom nanoteknologi tar den mindre ambitiösa vägen att utforma passiva nanoskala material.En nanomachin hänvisar till ett aktivt, fungerande system med nanoskala komponenter.

Den mänskliga kroppen är fylld med nanomachiner och utan tvekan utgör det mesta av dess massa.En cell kan betraktas som en nanomachin eftersom den består av nanoskala komponenter.En ännu mer uppenbar nanomachin skulle vara ribosomer, molekylfabriker som syntetiserar proteiner.Ribosomer är cirka 20 nanometer i diameter.Andra biologiska nanomachiner skulle vara bakterier och virus.

För närvarande finns nanomachiner fortfarande i huvudsak i forsknings- och utvecklingsfasen, även om forskare är mycket hoppfulla för sin långsiktiga potential.En Nanomachine, som tillkännagavs i april 2008 av forskare från Nano Machine Center vid California Nanosystems Institute vid UCLA, kan frisätta anti-cancerläkemedel i cellen när de aktiveras av ljus.Maskinen, kallad en nanoimpeller, består av mesoporösa kiseldioxid -nanopartiklar med dess porer belagda i azobensen, en kemikalie som kan växla mellan två olika positioner beroende på exponering för ljus.Nanoimpellerens inre fylldes med ett anti-cancerläkemedel och introducerades sedan i humana cancerceller i kulturen, där de samlades av lätt exponering för att frigöra sin nyttolast.Ljusets intensitet och våglängd gav forskarna exakt kontroll över deras nanomachin.

Andra intressanta nanomachiner har byggts av Nadrian Seemans Lab vid New York University Department of Chemistry.Med hjälp av DNA har Dr. Seeman producerat aktiva rutnätuppsättningar som växlar mellan konfigurationer och till och med en DNA -vandrare som kan gå framåt på molekylära ben.SEEMANS LAB har visat mångsidigheten hos DNA som ett byggnadsmaterial för nanomachiner.

Även om nanomachiner bara är i forskningsstadiet, kan deras största långsiktiga inverkan vara inom områdena tillverkning, medicin och militären.Om nanomachiner skulle kunna samlas till självreplikerande, eller kunde byggas i stora mängder med hjälp av självmontering och programmeras till samarbete för att skapa föremål, kan de bildas till ett anpassat tillverkningssystem med mycket mer kapacitet än någonting som finns idag.En sådan hypotetisk skrivbordsenhet har kallats en nanofaktori.