¿Qué es una nanomachina?
Las nanomáquinas son máquinas muy pequeñas, cuyas dimensiones o componentes se miden en nanómetros. Una nanomachina puede ser mayor de 1,000 nanómetros, pero generalmente no más de 10,000 nanómetros (10 micras). Diseñar y fabricar nanomáquinas es un objetivo en la disciplina grande y bien financiada de la nanotecnología, aunque muchos trabajadores en nanotecnología toman la ruta menos ambiciosa de diseñar materiales de nanoescala pasivos. Una nanomachina se refiere a un sistema activo y funcional con componentes a nanoescala.
El cuerpo humano está lleno de nanomáquinas, posiblemente constituyendo la mayor parte de su masa. Una célula podría considerarse una nanomachina porque consiste en componentes a nanoescala. Una nanomachina aún más obvia serían ribosomas, fábricas moleculares que sintetizan las proteínas. Los ribosomas tienen unos 20 nanómetros de diámetro. Otras nanomáquinas biológicas serían bacterias y virus.
cuRrentamente, las nanomachinas todavía están esencialmente en la fase de investigación y desarrollo, aunque los investigadores tienen muchas esperanzas para su potencial a largo plazo. Una nanomachina, anunciada en abril de 2008 por investigadores del Centro Nano Machine en el Instituto de Nanosistemas de California en UCLA, puede liberar medicamentos anticancerígenos dentro de la célula cuando se activan por la luz. La máquina, llamada Nanoimpeller, consiste en nanopartículas de sílice mesoporosa con sus poros recubiertos con azobenceno, un químico que puede cambiar entre dos posiciones diferentes dependiendo de la exposición a la luz. El interior del nanoimpulsor se llenó con un medicamento contra el cáncer, luego se introdujo en las células cancerosas humanas en cultivo, donde fueron medidos por la exposición de la luz para liberar su carga útil. Variar la intensidad y la longitud de onda de la luz dieron a los investigadores un control preciso sobre su nanomachina.
Otras nanomáquinas interesantes han sido construidas por el laboratorio de Nadrian Seeman en el Departamento de Química de la Universidad de Nueva York.Usando el ADN, el Dr. Seeman ha producido matrices de cuadrícula activa que se alternan entre configuraciones e incluso un "caminante" de ADN que puede avanzar en las "piernas" moleculares. El laboratorio de Seeman ha demostrado la versatilidad del ADN como material de construcción para nanomáquinas.
Aunque las nanomachinas están en la etapa de investigación, su mayor impacto a largo plazo podría ser en las áreas de fabricación, medicina y militares. Si las nanomáquinas pudieran ser coaxiadas en autorreplicación, o podrían construirse en grandes cantidades utilizando el autoensamblaje, y programarse para cooperar para crear objetos, podrían formarse en un sistema de fabricación personalizado con muchas más capacidades que cualquier cosa existente en la actualidad. Un dispositivo de escritorio tan hipotético se ha llamado nanofactorio.