Co to jest nanomaszyna?

nanomaszyny są bardzo małymi maszynami, których wymiary lub składniki mierzone są w nanometrach. Nanomachina może być większa niż 1000 nanometrów, ale zwykle nie większa niż 10 000 nanometrów (10 mikronów). Projektowanie i wytwarzanie nanomaszyn jest celem dużej i dobrze finansowanej dyscypliny nanotechnologii, chociaż wielu pracowników w nanotechnologii robi mniej ambitną drogę projektowania pasywnych materiałów nanoskalowych. Nanomachina odnosi się do aktywnego, funkcjonującego systemu z składnikami nanoskali.

Ciało ludzkie jest wypełnione nanomaszynami, prawdopodobnie stanowiąc większość jego masy. Komórkę można uznać za nanomaszynę, ponieważ składa się z elementów nanoskali. Jeszcze bardziej oczywistą nanomaszyną byłyby rybosomy, fabryki molekularne, które syntetyzują białka. Rybosomy mają średnicę około 20 nanometrów. Inne biologiczne nanomaszyny to bakterie i wirusy.

cuW pewnym stopniu nanomaszyny są nadal zasadniczo w fazie badań i rozwoju, chociaż badacze mają nadzieję na ich długoterminowy potencjał. Jedna z Nanomachine, ogłoszona w kwietniu 2008 r. Przez naukowców z Nano Machine Center w California Nanosystems Institute w UCLA, może uwalniać leki przeciwnowotworowe w komórce po aktywowaniu światłem. Maszyna, zwana nanoimpeller, składa się z mezoporowatych nanocząstek krzemionki z porami pokrytymi azobenzenem, substancją chemiczną, która może przełączać się między dwiema różnymi pozycjami w zależności od ekspozycji na światło. Wnętrze nanoimpellera było wypełnione lekiem przeciwnowotworowym, a następnie wprowadzonym do ludzkich komórek rakowych w hodowli, gdzie zostały namówowane przez lekkie narażenie na zwolnienie ładunku. Zmienianie intensywności i długości fali światła dało naukowcom precyzyjną kontrolę nad nanomaszyną.

Inne interesujące nanomaszyny zostały zbudowane przez laboratorium Nadriana Seemana na Wydziale Chemii Nowojorskiej Uniwersytetu.Korzystając z DNA, dr Seeman wyprodukował aktywne układy siatki, które na przemian między konfiguracją, a nawet „Walker” DNA, który może poruszać się do przodu na „nogach molekularnych”. Laboratorium Seemana wykazało wszechstronność DNA jako materiału budowlanego dla nanomaszyny.

Chociaż nanomaszyny są tylko na etapie badań, ich największy długoterminowy wpływ może wynikać z obszarów produkcji, medycyny i wojska. Gdyby nanomaszyny mogły zostać zmuszone do samoreplikowania się lub mogą być budowane w dużych ilościach za pomocą samoorganizacji i zaprogramowane do współpracy w celu tworzenia obiektów, można je uformować w niestandardowym systemie produkcyjnym o znacznie większej liczbie możliwości niż cokolwiek istnienia dzisiaj. Takie hipotetyczne urządzenie komputerowe zostało nazwane nanofakcją.