¿Qué es una nanomáquina?
Las nanomáquinas son máquinas muy pequeñas, cuyas dimensiones o componentes se miden en nanómetros. Una nanomáquina puede ser mayor de 1,000 nanómetros, pero generalmente no mayor 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 pasivos a nanoescala. Una nanomáquina se refiere a un sistema activo y funcional con componentes a nanoescala.
El cuerpo humano está lleno de nanomáquinas, posiblemente la mayor parte de su masa. Una célula podría considerarse una nanomáquina porque consta de componentes a nanoescala. Una nanomáquina aún más obvia serían los ribosomas, fábricas moleculares que sintetizan proteínas. Los ribosomas tienen unos 20 nanómetros de diámetro. Otras nanomáquinas biológicas serían bacterias y virus.
Actualmente, las nanomáquinas todavía están esencialmente en la fase de investigación y desarrollo, aunque los investigadores tienen muchas esperanzas de su potencial a largo plazo. Una nanomáquina, anunciada en abril de 2008 por investigadores del Nano Machine Center en el Instituto de Nanosistemas de California en UCLA, puede liberar medicamentos contra el cáncer dentro de la célula cuando es activada por la luz. La máquina, llamada nanoimpeller, consiste en nanopartículas de sílice mesoporosas con sus poros recubiertos de azobenceno, un químico que puede cambiar entre dos posiciones diferentes dependiendo de la exposición a la luz. El interior del nanoimpeller se llenó con un medicamento contra el cáncer, luego se introdujo en las células cancerosas humanas en cultivo, donde fueron engatusados por la exposición a la luz para liberar su carga útil. Variar la intensidad y la longitud de onda de la luz les dio a los investigadores un control preciso sobre su nanomáquina.
El laboratorio de Nadrian Seeman del Departamento de Química de la Universidad de Nueva York ha construido otras nanomáquinas interesantes. Usando ADN, el Dr. Seeman ha producido matrices de cuadrículas activas que alternan entre configuraciones, e incluso un "caminante" de ADN que puede avanzar sobre "patas" moleculares. El laboratorio de Seeman ha demostrado la versatilidad del ADN como material de construcción para nanomáquinas.
Aunque las nanomáquinas están en la etapa de investigación, su mayor impacto a largo plazo podría estar en las áreas de fabricación, medicina y militares. Si las nanomáquinas pudieran ser auto-replicadas, o podrían construirse en grandes cantidades usando el autoensamblaje, y programarse para cooperar para crear objetos, podrían formarse en un sistema de fabricación personalizado con muchas más capacidades que cualquier cosa que exista hoy en día. Tal dispositivo de escritorio hipotético se ha denominado nanofábrica.