O que é uma nanomáquina?
As nanomáquinas são máquinas muito pequenas, cujas dimensões ou componentes são medidos em nanômetros. Uma nanomáquina pode ser maior que 1.000 nanômetros, mas geralmente não maior que 10.000 nanômetros (10 mícrons). Projetar e fabricar nanomáquinas é um objetivo da grande e bem financiada disciplina da nanotecnologia, embora muitos trabalhadores em nanotecnologia adotem a rota menos ambiciosa de projetar materiais passivos em nanoescala. Uma nanomáquina se refere a um sistema ativo e funcional com componentes em nanoescala.
O corpo humano está cheio de nanomáquinas, sem dúvida constituindo a maior parte de sua massa. Uma célula pode ser considerada uma nanomáquina porque consiste em componentes em nanoescala. Uma nanomáquina ainda mais óbvia seriam os ribossomos, fábricas moleculares que sintetizam proteínas. Os ribossomos têm cerca de 20 nanômetros de diâmetro. Outras nanomáquinas biológicas seriam bactérias e vírus.
Atualmente, as nanomáquinas ainda estão essencialmente na fase de pesquisa e desenvolvimento, embora os pesquisadores tenham muita esperança de seu potencial a longo prazo. Uma nanomáquina, anunciada em abril de 2008 por pesquisadores do Nano Machine Center do California NanoSystems Institute da UCLA, pode liberar drogas anticâncer na célula quando ativada pela luz. A máquina, chamada nanoimpeller, consiste em nanopartículas de sílica mesoporosa com os poros revestidos em azobenzeno, um produto químico que pode alternar entre duas posições diferentes, dependendo da exposição à luz. O interior do nanoimpeller foi preenchido com um medicamento anticâncer e, em seguida, introduzido em células cancerígenas humanas em cultura, onde elas foram persuadidas pela exposição à luz para liberar sua carga útil. A variação da intensidade e comprimento de onda da luz deu aos pesquisadores um controle preciso sobre sua nanomáquina.
Outras nanomáquinas interessantes foram construídas pelo laboratório de Nadrian Seeman no Departamento de Química da Universidade de Nova York. Usando o DNA, o Dr. Seeman produziu matrizes de grade ativas que alternam entre configurações e até um "andador" de DNA que pode avançar nas "pernas" moleculares. O laboratório de Seeman demonstrou a versatilidade do DNA como material de construção para nanomáquinas.
Embora as nanomáquinas estejam apenas na fase de pesquisa, seu maior impacto a longo prazo pode estar nas áreas de manufatura, medicina e forças armadas. Se as nanomáquinas pudessem ser persuadidas a se auto-replicarem ou poderem ser construídas em grandes quantidades usando a automontagem e programadas em cooperação para criar objetos, elas poderiam ser transformadas em um sistema de fabricação personalizado com muito mais recursos do que qualquer coisa existente hoje. Um dispositivo hipotético de mesa foi chamado de nanofábrica.